目前，多智能体系统的控制方式分为传统的集中式和分散式控制。由于如今工业生产规模扩大，使得系统控制复杂，并且传统集中式控制需要知道系统的全局信息，这一点在一个庞大的工业系统里是几乎不可能实现的。随着计算、通信、传感以及人工智能技术的飞速发展，各智能体越来越依靠网络实现信息的交互传递，出现了以智能体为节点，共享通信链路为主要拓扑结构的分布式控制系统[4]。分布式控制系统相比传统的集中式控制具有可靠性高、通信量少、操作灵活等优点。源:自~优尔-·论`文'网·www.youerw.com/

    编队控制是一致性问题的一个具体应用。编队的队形通过各智能体间的相对距离来描述。在编队控制中，不仅要使各智能体的时间、速度等状态量达到一致，并且还要使多智能体在保持队形前进的过程中，对环境的干扰和约束有强鲁棒性，其中环境的干扰包括通信时延、冲突避障使得通信拓扑结构发生变化、数据丢包等。

    编队控制的类型很多，Beard等人将其大致分为三种：

（1）Leader-following方式编队

（2）虚拟结构方式编队

（3）基于行为方式的编队

 Leader-following是编队控制中一个很重要的类型。选择一个实体智能体或者人为加入一个虚拟的可以用来领导全局的智能体称为leader，其它的智能体称为followers。

1.2  研究现状分析

1.3  论文的结构和安排

    本论文的结构和安排如下：

    第一章是论文的绪论部分。介绍本论文的研究背景与本课题的研究现状。

    第二章介绍图论的相关知识，建立连续一阶和二阶多智能体系统的数学模型。接着介绍了二阶多智能体系统的三种典型的一致性协议，比较这三种一致性控制协议各自的优缺点。

   第三章是以连续多智能体系统为研究对象。在无向固定拓扑网络结构下，考虑了不存在时延和存在常时延的两种情况，设计了满足要求的一致性协议，最终实现编队控制。通过对协议收敛性分析，以线性矩阵不等式的形式给出了具有零时延和常时延的leader-following多智能体系统实现编队控制时协议参数所需满足的条件。

   第四章以离散二阶多智能体系统为研究对象，设计了控制协议，使得followers能够跟踪时变参考状态。确定了跟踪误差与采样周期的关系，以定理的形式给出了实现编队控制时网络拓扑所需的充分条件。文献综述

   第五章研究了具有时变通信时延的多智能体系统的二阶一致性问题。综合前人研究的简单二阶一致算法，考虑了时变时延因素，用Simulink搭建模型，对具有时变时延的二阶多智能体系统进行仿真，探讨协议中参数对系统一致性的影响，验证协议的有效性。

   最后是结论。总结本论文完成的工作，展望未来值得研究的方面。

2  预备知识和模型描述

2.1  多智能体系统模型的建立

2.1.1  基本数学知识

    我们常利用图论的方法对多智能体系统进行建模和稳定性分析，智能体之间的信息交换关系可以从图中获知,多智能体系统的可控性以及一致性等也可以由图的一些特征判断出来。下面是本课题研究中的一些基本概念。

     一个多智能体系统可以用图来表示，如 。 表示各独立的智能体， 表示它们之间的信息交流。一个图是无向图当且仅当 。第 个智能体的邻居集合记作 。