第 32卷 第 12期 控 制 与 决 策 Vol.32 No.12
2017年 12月 Control and Decision Dec. 2017
文章编号: 1001-0920(2017)12-2261-07 DOI: 10.13195/j.kzyjc.2016.1248
事件触发机制下的二阶多智能体系统的一致性
黄红伟
1†
, 黄天民
2
, 吴 胜
3
(1. 西南交通大学 电气工程学院，成都 610031；2. 西南交通大学 数学学院，成都 610031；
3. 西南交通大学 交通运输与物流学院，成都 610031)
摘 要: 研究二阶多智能体系统的一致性问题. 为了减少智能体之间的信息通信量, 给出一种改进的事件触发控
制方法, 在该方法下, 每个智能体仅在自身事件触发时刻执行控制任务. 利用模型转化、线性矩阵不等式方法和
Lyapunov 稳定性理论给出系统达到一致性的充分条件, 同时, 理论计算结果表明, 系统在所提出的方法下不存在
Zeno现象. 仿真实例验证了理论分析的有效性.
关键词: 多智能体系统；一致性；事件触发控制；Zeno现象
中图分类号: TP273 文献标志码: A
Event-triggered consensus control of second-order multi-agent systems
HUANG Hong-wei
1†
，HUANG Tian-min
2
，WU Sheng
3
(1. School of Electronic Engineering，Southwest Jiaotong University，Chengdu 610031，China；2. School of Mathematics，
Southwest Jiaotong University，Chengdu 610031，China；3. School of Transportation and Logistics，Southwest Jiaotong
University，Chengdu 610031，China)
Abstract: The consensus problem of second-order multi-agent systems are studied. In order to reduce the information
communication between agents, a novel event-triggered control scheme is proposed, in which each agent executes the
control update only at its own event triggering moment. By using the model transformation method, linear matrix
inequality(LMI) method and Lyapunov stability theory, some sufficient conditions for the consensus of second-order
multi-agent systems are given. Similarly, theoretical calculation shows that under the proposed scheme, Zeno behavior
does not exist in the systems. Simulation results demonstrate the effectiveness of the theoretical results.
Keywords: multi-agent systems；consensus；event-triggered control；Zeno behavior
0 引 言
作为复杂性科学的重要研究分支, 多智能体系统
已成为众多研究领域的前沿课题
[1]
. 一致性问题是多
智能体系统协调控制的基础, 近年来, 因其被广泛应
用于机器人编队、无人飞行机作战、蜂拥、传感器网
络等方面,故受到越来越多研究者的关注
[2-4]
.
所谓一致性, 就是设计合理的控制协议, 使得系
统中所有智能体的状态随着时间的推移最终趋于一
个共同值
[5]
. 为了实现一致, 智能体之间需要通过网
络进行局部的信息交换, 而在实际应用中, 网络带宽
和智能体自身的能量都是有限的, 因此需要设计有
效的控制协议, 在保证系统性能的前提下, 尽可能地
降低资源消耗. 在事件触发机制下, 控制任务按需执
行, 智能体与邻居之间只有当一个特定事件发生 (如
状态误差超过规定的阈值) 时才进行信息传递, 避免
了智能体之间大量的冗余信息传输
[6-8]
. 基于此, 事件
触发机制能有效应用到多智能体系统的一致性问题
研究中
[9-19]
. 文献 [9-11]基于事件触发机制研究了一
阶多智能体系统的一致性问题, 其中文献 [9] 给出了
一种集中式事件触发控制策略,系统中的所有智能体
共享一个触发函数, 当一个事件发生时, 所有智能体
同时更新采样状态和控制输入; 文献 [10-11] 提出了
一种分散式事件触发控制策略,系统中每个智能体的
触发时刻仅由自身的触发函数决定, 相比于集中式事
件触发控制策略,分散式事件触发控制策略能够更有
效地减少智能体之间的信息通讯量; 随后, 文献 [12]
基于分散式事件触发控制策略研究了带有时滞的一
阶多智能体系统的一致性问题;文献 [13] 分析了一阶
收稿日期: 2016-09-30；修回日期: 2016-12-28.
基金项目: 国家自然科学基金项目(71371156)；国家自然科学基金青年基金项目(71401142).
作者简介: 黄红伟 (1987−), 女, 博士生, 从事多智能体系统协调控制、最优控制的研究；黄天民 (1958−), 男, 教授,
博士生导师, 从事智能控制、优化与决策等研究.
†
通讯作者. E-mail: hhw.8076@163.com
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