第9卷第4期 智能系统学报 Vol.9 No.4 2014年8月 CAAI Transactions on Intelligent Systems Agu.2014 D0I:10.3969/j.issn.1673-4785.201306024 网络出版t地址：http://www.cnki.net/kcms/doi/CNKI:23-1538/TP.20131101.1720.005.html 基于包含原理的多智能体一致性协调控制 马晨，陈雪波 (辽宁科技大学电子与信息工程学院，辽宁鞍山114051) 摘要：为了考虑在包含原理的概念下多智能体系统的运动一致性，利用包含原理对整体系统的重叠偏差模型进行 扩展，对于扩展系统拓扑网络中每一对相邻的智能体，可以将其看作是整体系统重叠关系的一个基本单位。分别对 这些智能体对进行一致性控制，再将每一组智能体对的控制率按循环逆序整合起来，并通过包含原理相关条件进行 收缩，即可实现原系统的一致性协调控制。该方法可以有效地处理系统拓扑网络的变化，包括智能体数量的增减等 情况。 关键词：包含原理：对对分解；多智能体系统：运动一致性：复杂系统：协调控制 中图分类号：TP18文献标志码：A文章编号：1673-4785(2014)04-468-06 中文引用格式：马晨，陈雪波.基于包含原理的多智能体一致性协调控制[J].智能系统学报，2014,9(4)：468473. 英文引用格式：MA Chen,CHEN Xuebo..Coordinated control of the consensus of a multi-agent system based on the inclusion princi- ple[J].CAAI Transactions on Intelligent Systems,2014,9(4):468-473. Coordinated control of the consensus of a multi-agent system based on the inclusion principle MA Chen,CHEN Xuebo School of Electronics and Information Engineering,University of Science and Technology Liaoning,Anshan 114051,China) Abstract:Within the concept of the inclusion principle,the motion consisteney of a multi-agent system is consid- ered.By using the system inclusion conditions,an overlapping deviation model of the overall system is expanded in- to a larger space such that each pair of the neighboring agents of the expanded system network topology can be trea- ted as a basic unit of the overall system overlapping,and those pair-wise agents can achieve their own consensus re- spectively.Then integrate all of the consensus control laws of the agent pairs into the recurrent reverse order,and contract it into the original space according to the relevant inclusion conditions.The locomotion consensus coordina- ted control of the multi-agent system is constructed in this way.This method may effectively deal with the changes in the topological network of the system,including specific circumstances including the quantity variation of the a- gents. Keywords:inclusion principle;pair-wise decomposition;multi-agent system;locomotion consensus;complex sys- tem;coordinated control 多智能体的运动一致性在本质上与复杂网络的 步能力也是非常重要的)。近年来，结合网络一致 同步问题非常相似，都是要使网络中各个智能体的 性的多智能体群集控制一直是控制学者关注的问 状态趋于一个一致的解，除了网络本身的性质对一 题，并且得到了许多重要的结论。如文献[2-5]讨论 致性的影响以外，各智能体之间的协调对于改善同 了一致性问题中系统网络拓扑结构的影响；文献[6 8]通过设计一个势能函数来实现多智能体的群集 收稿日期：2013-06-14.网络出版日期：2013-11-01. 基金项目：国家自然科学基金资助项目(60874017). 控制：文献[9]提出了同时考虑位移与速度协调的 通信作者：陈雪波.E-mail:xuehochen(@126.com. 二阶一致性协议。另一方面，包含原理以及由其引第 怨 卷第 源 期摇摇摇摇摇 摇摇摇 摇摇摇 摇摇摇 智 能 系 统 学 报摇摇摇摇摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 灾燥造援怨 翼援源 圆园员源 年 愿 月摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇 悦粤粤陨 栽则葬灶泽葬糟贼蚤燥灶泽 燥灶 陨灶贼藻造造蚤早藻灶贼 杂赠泽贼藻皂泽 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 粤早怎援 圆园员源 阅韵陨院员园援猿怨远怨 辕 躁援蚤泽泽灶援员远苑猿鄄源苑愿缘援圆园员猿园远园圆源 网络出版地址院澡贼贼责院 辕 辕 憎憎憎援糟灶噪蚤援灶藻贼 辕 噪糟皂泽 辕 凿燥蚤 辕 悦晕运陨院圆猿鄄员缘猿愿 辕 栽孕援圆园员猿员员园员援员苑圆园援园园缘援澡贼皂造 基于包含原理的多智能体一致性协调控制 马晨袁陈雪波 渊辽宁科技大学 电子与信息工程学院袁辽宁 鞍山 员员源园缘员冤 摘 要院为了考虑在包含原理的概念下多智能体系统的运动一致性袁利用包含原理对整体系统的重叠偏差模型进行 扩展袁对于扩展系统拓扑网络中每一对相邻的智能体袁可以将其看作是整体系统重叠关系的一个基本单位遥 分别对 这些智能体对进行一致性控制袁再将每一组智能体对的控制率按循环逆序整合起来袁并通过包含原理相关条件进行 收缩袁即可实现原系统的一致性协调控制遥 该方法可以有效地处理系统拓扑网络的变化袁包括智能体数量的增减等 情况遥 关键词院包含原理曰对对分解曰多智能体系统曰运动一致性曰复杂系统曰协调控制 中图分类号院栽孕员愿摇 文献标志码院粤摇 文章编号院员远苑猿鄄源苑愿缘渊圆园员源冤园源鄄源远愿鄄园远 中文引用格式院马晨袁陈雪波援 基于包含原理的多智能体一致性协调控制咱允暂援 智能系统学报袁 圆园员源袁 怨渊源冤 院 源远愿鄄源苑猿援 英文引用格式院酝粤 悦澡藻灶袁 悦匀耘晕 载怎藻遭燥援 悦燥燥则凿蚤灶葬贼藻凿 糟燥灶贼则燥造 燥枣 贼澡藻 糟燥灶泽藻灶泽怎泽 燥枣 葬 皂怎造贼蚤鄄葬早藻灶贼 泽赠泽贼藻皂 遭葬泽藻凿 燥灶 贼澡藻 蚤灶糟造怎泽蚤燥灶 责则蚤灶糟蚤鄄 责造藻咱允暂援 悦粤粤陨 栽则葬灶泽葬糟贼蚤燥灶泽 燥灶 陨灶贼藻造造蚤早藻灶贼 杂赠泽贼藻皂泽袁 圆园员源袁 怨渊源冤 院 源远愿鄄源苑猿援 悦燥燥则凿蚤灶葬贼藻凿 糟燥灶贼则燥造 燥枣 贼澡藻 糟燥灶泽藻灶泽怎泽 燥枣 葬 皂怎造贼蚤鄄葬早藻灶贼 泽赠泽贼藻皂 遭葬泽藻凿 燥灶 贼澡藻 蚤灶糟造怎泽蚤燥灶 责则蚤灶糟蚤责造藻 酝粤 悦澡藻灶袁 悦匀耘晕 载怎藻遭燥 渊 杂糟澡燥燥造 燥枣 耘造藻糟贼则燥灶蚤糟泽 葬灶凿 陨灶枣燥则皂葬贼蚤燥灶 耘灶早蚤灶藻藻则蚤灶早袁 哉灶蚤增藻则泽蚤贼赠 燥枣 杂糟蚤藻灶糟藻 葬灶凿 栽藻糟澡灶燥造燥早赠 蕴蚤葬燥灶蚤灶早袁 粤灶泽澡葬灶 员员源园缘员袁 悦澡蚤灶葬冤 粤遭泽贼则葬糟贼院宰蚤贼澡蚤灶 贼澡藻 糟燥灶糟藻责贼 燥枣 贼澡藻 蚤灶糟造怎泽蚤燥灶 责则蚤灶糟蚤责造藻袁 贼澡藻 皂燥贼蚤燥灶 糟燥灶泽蚤泽贼藻灶藻赠 燥枣 葬 皂怎造贼蚤鄄葬早藻灶贼 泽赠泽贼藻皂 蚤泽 糟燥灶泽蚤凿鄄 藻则藻凿援 月赠 怎泽蚤灶早 贼澡藻 泽赠泽贼藻皂 蚤灶糟造怎泽蚤燥灶 糟燥灶凿蚤贼蚤燥灶泽袁 葬灶 燥增藻则造葬责责蚤灶早 凿藻增蚤葬贼蚤燥灶 皂燥凿藻造 燥枣 贼澡藻 燥增藻则葬造造 泽赠泽贼藻皂 蚤泽 藻曾责葬灶凿藻凿 蚤灶鄄 贼燥 葬 造葬则早藻则 泽责葬糟藻 泽怎糟澡 贼澡葬贼 藻葬糟澡 责葬蚤则 燥枣 贼澡藻 灶藻蚤早澡遭燥则蚤灶早 葬早藻灶贼泽 燥枣 贼澡藻 藻曾责葬灶凿藻凿 泽赠泽贼藻皂 灶藻贼憎燥则噪 贼燥责燥造燥早赠 糟葬灶 遭藻 贼则藻葬鄄 贼藻凿 葬泽 葬 遭葬泽蚤糟 怎灶蚤贼 燥枣 贼澡藻 燥增藻则葬造造 泽赠泽贼藻皂 燥增藻则造葬责责蚤灶早袁 葬灶凿 贼澡燥泽藻 责葬蚤则鄄憎蚤泽藻 葬早藻灶贼泽 糟葬灶 葬糟澡蚤藻增藻 贼澡藻蚤则 燥憎灶 糟燥灶泽藻灶泽怎泽 则藻鄄 泽责藻糟贼蚤增藻造赠援 栽澡藻灶 蚤灶贼藻早则葬贼藻 葬造造 燥枣 贼澡藻 糟燥灶泽藻灶泽怎泽 糟燥灶贼则燥造 造葬憎泽 燥枣 贼澡藻 葬早藻灶贼 责葬蚤则泽 蚤灶贼燥 贼澡藻 则藻糟怎则则藻灶贼 则藻增藻则泽藻 燥则凿藻则袁 葬灶凿 糟燥灶贼则葬糟贼 蚤贼 蚤灶贼燥 贼澡藻 燥则蚤早蚤灶葬造 泽责葬糟藻 葬糟糟燥则凿蚤灶早 贼燥 贼澡藻 则藻造藻增葬灶贼 蚤灶糟造怎泽蚤燥灶 糟燥灶凿蚤贼蚤燥灶泽援 栽澡藻 造燥糟燥皂燥贼蚤燥灶 糟燥灶泽藻灶泽怎泽 糟燥燥则凿蚤灶葬鄄 贼藻凿 糟燥灶贼则燥造 燥枣 贼澡藻 皂怎造贼蚤鄄葬早藻灶贼 泽赠泽贼藻皂 蚤泽 糟燥灶泽贼则怎糟贼藻凿 蚤灶 贼澡蚤泽 憎葬赠援 栽澡蚤泽 皂藻贼澡燥凿 皂葬赠 藻枣枣藻糟贼蚤增藻造赠 凿藻葬造 憎蚤贼澡 贼澡藻 糟澡葬灶早藻泽 蚤灶 贼澡藻 贼燥责燥造燥早蚤糟葬造 灶藻贼憎燥则噪 燥枣 贼澡藻 泽赠泽贼藻皂袁 蚤灶糟造怎凿蚤灶早 泽责藻糟蚤枣蚤糟 糟蚤则糟怎皂泽贼葬灶糟藻泽 蚤灶糟造怎凿蚤灶早 贼澡藻 择怎葬灶贼蚤贼赠 增葬则蚤葬贼蚤燥灶 燥枣 贼澡藻 葬鄄 早藻灶贼泽援 运藻赠憎燥则凿泽院蚤灶糟造怎泽蚤燥灶 责则蚤灶糟蚤责造藻曰 责葬蚤则鄄憎蚤泽藻 凿藻糟燥皂责燥泽蚤贼蚤燥灶曰 皂怎造贼蚤鄄葬早藻灶贼 泽赠泽贼藻皂曰 造燥糟燥皂燥贼蚤燥灶 糟燥灶泽藻灶泽怎泽曰 糟燥皂责造藻曾 泽赠泽鄄 贼藻皂曰 糟燥燥则凿蚤灶葬贼藻凿 糟燥灶贼则燥造 收稿日期院圆园员猿鄄园远鄄员源援 摇 网络出版日期院圆园员猿鄄员员鄄园员援 基金项目院国家自然科学基金资助项目渊远园愿苑源园员苑冤援 通信作者院陈雪波援 耘鄄皂葬蚤造院曾怎藻遭燥糟澡藻灶岳 员圆远援糟燥皂援 摇 摇 多智能体的运动一致性在本质上与复杂网络的 同步问题非常相似袁都是要使网络中各个智能体的 状态趋于一个一致的解袁除了网络本身的性质对一 致性的影响以外袁各智能体之间的协调对于改善同 步能力也是非常重要的咱员暂 遥 近年来袁结合网络一致 性的多智能体群集控制一直是控制学者关注的问 题袁并且得到了许多重要的结论遥 如文献咱圆鄄缘暂讨论 了一致性问题中系统网络拓扑结构的影响曰文献咱远鄄 愿暂通过设计一个势能函数来实现多智能体的群集 控制曰文献咱怨暂提出了同时考虑位移与速度协调的 二阶一致性协议遥 另一方面袁包含原理以及由其引