第7卷第4期 智能系统学报 Vol.7 No.4 2012年8月 CAAI Transactions on Intelligent Systems Aug.2012 D0I:10.3969/j.issn.16734785.201111007 网络出版地址：htp://www.cnki.net/kcms/detail/23.1538.TP.20120712.1022.003.html 离散时间混合多智能体的拟平均一致性控制 李波，吴淑琴1，谷明琴2 (1.郑州威科姆科技股份有限公司卫星定位应用工程技术研究中心，河南郑州450000：2.中南大学信息工程学 院，湖南长沙410083) 摘要：为了研究混合一阶和二阶异质无向多智能体网络离散时间一致性问题，提出了固定和可变拓扑结构的多智 能体网络的拟平均一致性协议.根据Lyapunov函数和代数图论，分析了多智能体网络的稳定性，表明在固定和可变 拓扑结构的情况下，混合阶多智能体系统可以达到拟平均一致.对6个节点组成的4种不同的无向网络拓扑结构进 行了仿真，结果显示了变拓扑离散时间异质多智能体网络的位置和速度均能达到拟平均一致.仿真结果表明，该算 法对混合阶多智能体网络的拟平均一致性控制有数. 关键词：一致性问题：异质多智能体：拟平均一致性：离散时间 中图分类号：TP18文献标志码：A文章编号：16734785(2012)04-035206 Quasi-average-consensus control of hybrid swarm agents with discrete time LI Bo',WU Shuqin',GU Mingqin2 (1.Satellite Positioning Application Engineering Research Center,Zhengzhou VCOM Science and Technology Co.,Ltd.,Zhengzhou 450000,China:2.School of Information Science and Engineering,Central South University,Changsha 410083,China) Abstract:The consensus problem of time discrete for undirected multi-agent networks with heterogeneous nodes of mixed first and second order integrators was covered in this paper.Corresponding quasi-average-consensus protocol was proposed for both fixed and switching topology cases.The stability of a multi-agent network was analyzed ac- cording to the Lyapunov function and algebra graph theory,and it was suggested that the mixed order multi-agent system can reach a quasi-average-consensus in a fixed and variable topology structure.Four different topologies of the network structure with 6 nodes were simulated,and the results show that the position and velocity of the discrete time variable topology of a heterogeneous multi-agent network can reach a quasi-average-consensus.The simulation results show that the algorithm is effective for quasi-average-consensus control of mixed order multi-agent networks. Keywords:consensus problem;heterogeneous multi-agent;quasi-average consensus;discrete time 近年来，多智能体的分布式协调控制如编队控合阶多智能体离散动力学网络的拟平均一致性问 制12]、群集问题3]、分布式传感器网络4、通信网题，并提出一致性协议解决该问题.用Lyapunov函 络的拥塞控制]等领域受到了极大的关注.Vicsek 数和代数图论分析系统的稳定性，实验结果表明，该 等提出了一个简单的自驱动的粒子群相变和数值型 方法能够有效解决混合阶多智能体离散动力学网络 复杂动力学的模型6，Jadbabaie等用图论对Vicsek 的拟平均一致性问题， 模型在理论上进行了解释]；Olfati-Saber21和Mur ray1介绍了网络动力学一致性问题的理论框架；文 1 图论和一致性协议 献[9]提出了分析多智能体系统的理论框架；Lin等 1.1图论 分析了具有变拓扑和耦合时间延迟的多智能体网络 令G=(V,e,A)为加权无向图，其n阶顶点集 平均一致性问题)，及二阶多智能体网络的一致性 V={u1,2,…,n},边集e=V×V,加权邻接矩阵 控制问题.与上述方法不同，本文研究了具有混 A=(a),ag≥0.节点的下标属于有限下标集I= 收稿日期：2011-11-14.网络出版日期：201207-12. {1,2,…,n,G的边集记为eg=(,西).与边相关联 通信作者：李波.E-mail:lho@zzvcom.com 的n×n阶接矩阵A的元素均为非负，如式(1)所示