分数阶多智能体网络的有限时间的多协同控制研究

The finite-time multi-collaboration control for fractional-order multi-agent networks will be considered in the fractional environment. These research results will provide the theoretical guidance for the application of multi-target tracking and searching in the fractional environment. The main results will include: (1) Based on the mixture of topology of nonlinear and dynamic switching in network connection, the multi-target tracking of fractional-order multi-agent networks in finite time will be studied; (2) Based on the different communication time delay and communication noise, the Finite-time multi- collaboration control for fractional-order multi-agent networks will be established. (3) The finite-time multi-collaboration control for fractional-order multi-agent networks will be investigated based on internal or external uncertainties. This project sheds on a new way on the study of cooperative control for fractional-order multi-agent networks and the successful completion of this project will provide theoretical evidence for multi-target tracking and searching in the fractional environment.

本项目针对在复杂的分数运行环境中的多智能体系统，研究其在有限时间内达到多协同的动力学行为，为多智能体系统在分数环境中的多目标跟踪、多目标搜救提供理论指导，具有重要的科学意义和应用价值。主要内容包括：（1）基于网络连接的非线性和动态切换拓扑结构的混杂性，研究分数阶多智能体系统在有限时间内的多目标跟踪控制。（2）针对网络中存在的不同的通讯时延、噪声等通讯约束，研究分数阶多智能体网络在有限时间内的多协同性控制。（3）针对网络中存在的内部或外部不确定性，分析分数阶多智能体网络在有限时间内的多协同性控制。本项目的研究将进一步拓宽分数阶多智能体网络的研究内容，为分数阶微积分在生物、工程学等众多领域的广泛应用提供理论指导和技术支持。

在过去三年中，项目负责人和其团队成员围绕申请书拟定的研究计划，开展了分数阶多智能体网络的多协同控制研究。项目执行过程中，取得了一系列的研究成果。主要研究成果包括：i）研究了分数阶不确定多智能体系统的包含控制问题,基于状态反馈和输出反馈分别设计了不同的分布式协议，使得跟随者的状态最终到达领航者的凸包中；ii）针对分数阶不确定系统，利用线性矩阵不等式，研究了有不确定因素的多智能体系统的多一致问题。iii）研究了二阶非线性多智能体系统的多一致问题，通过周期的间歇控制，得到非线性多智能体系统的全局指数稳定性条件。总的来说，在基金项目的支持下，我们取得了较好的成果，为下一步的研究计划奠定了良好的基础。