裴惠琴 陈世明 赖强 陈谦

群体系统是由大量具有动态演化特征的个体通过局部感知和相互作用形成的一类复杂开放的分布式系统.一般而言,通过局部信息交互和控制器的设计实现群体系统整体层面上复杂而有序的协同行为.近年来,报道了关于群体系统分布式协同控制(例如一致性和一致性追踪)方面的大量研究成果[1−9].这方面的研究已经取得了一定的进展,归因于各领域广泛的应用,例如自动高速公路系统的调度、无人航天器和无人水下机器人的协同控制[10−11]、卫星编队控制以及移动机器人的分布式最优化控制[12−13]等.

根据个体性质或功能的相同与否,群体系统可划分为同质群体系统和异质群体系统.同质群体系统的研究已经取得了大量研究成果,并且广泛得以应用.客观地来说,自然界和工程系统中群体的异质性广泛存在,例如在人类社交群体中,每个个体具有不同的性别、职业、爱好、价值观等;在军演群体中,海、陆、空不同性能和类型军事装备协同作战.Johnson等[14]通过实验和仿真研究了存在大量参数不匹配的驱动系统和响应系统,发现仅通过标量信号的耦合作用,就能使这两个异质的系统实现较为理想的同步效果.在此基础上,针对具有不同动力学特性的异质群体系统,国内外学者从多个角度展开了相关的研究工作[15−18].Zheng等[18]采用状态变换法提出了一种新颖的协议实现异质群体系统的群一致性.Liu等[19]构建了两……