于家兴 魏海平 金丽娜 魏宇峰

摘 要：针对参数未知的异构线性多智能体系统，在无向或平衡有向网络下提出一种固定输出平均一致性协议，使得每个智能体的输出达到它们初始输出的平均值。首先，网络中每个智能体都被建模成阶数不同且相关度为1或2的未知线性系统，并根据自身及其邻居节点的输出更新其状态;其次，基于模型参考控制方法，对不同相关度的智能体定义相对应的模型;最后，提出一致性协议使每个智能体的输出收敛至其参考模型的输出，即达到固定输出平均一致。仿真实验利用了一个说明性的例子验证了所提协议的有效性和收敛性。

关键词： 多智能体系统;异构;参数未知;平均一致性;模型参考

中图分类号：TP273

文献标志码：A

文章编号：1001-9081（2019）04-1240-07

Abstract： Focusing on heterogeneous linear Multi-Agent System （MAS） with unknown parameters， a fixed output average consensus protocol was proposed in undirected or balanced directed network to make the output of each agent reach the average of their initial output. Firstly， each agent in the network was modeled as an unknown linear system with different order and correlation of 1 or 2， which state was updated according to the output of its own and neighboring nodes. Then， based on the model reference control method， the corresponding models were defined for the agents with different correlations. Finally， a consesus protocol was proposed to converge the output of each agent to the output of its reference model， achieving the average consesus of fixed output. The simulation with an illustrative example demonstrates the effectiveness and convergence of the proposed protocol.

Key words： Multi-Agent System （MAS）; heterogeneity; parameter unknown; average consensus; model reference

0 引言

近年來，鉴于在人工智能、编队控制与网络控制等众多领域的应用中有着灵活且廉价的优点[1]，多智能体系统的控制逐渐成为一个热门的研究领域[2-3]，其中一个重要的问题是多智能体系统的一致性问题。在没有全局控制与整体通信的情况下，每个智能体如何仅凭自身及其邻居节点的信息更新其自身状态成为了问题的关键。

目前为止，关于同构多智能体的一致性研究较多：文献[4]考虑了非最小相位非线性多智能体系统的输出一致性问题，为使系统在存在不稳定零动态动力学的情况下达成一致，提出了一种由两项组成的一致性协议;文献[5-6]从切换拓补、一阶/二……