Consensus Problems in Networks of Agents With Switching Topology and Time-Delays

代数图论 代数连通性 网络拓扑 一致共识 拓扑(电路) 计算机科学 共识 李雅普诺夫函数 功能(生物学) 趋同(经济学) 有向图 多智能体系统 图论 理论计算机科学 图形 拉普拉斯矩阵 数学 算法 人工智能 组合数学 物理 非线性系统 量子力学 进化生物学 经济 生物 经济增长 操作系统
作者
Reza Olfati‐Saber,Richard M. Murray
出处
期刊:IEEE Transactions on Automatic Control [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:49 (9): 1520-1533 被引量:12638
标识
DOI:10.1109/tac.2004.834113
摘要

In this paper, we discuss consensus problems for networks of dynamic agents with fixed and switching topologies. We analyze three cases: 1) directed networks with fixed topology; 2) directed networks with switching topology; and 3) undirected networks with communication time-delays and fixed topology. We introduce two consensus protocols for networks with and without time-delays and provide a convergence analysis in all three cases. We establish a direct connection between the algebraic connectivity (or Fiedler eigenvalue) of the network and the performance (or negotiation speed) of a linear consensus protocol. This required the generalization of the notion of algebraic connectivity of undirected graphs to digraphs. It turns out that balanced digraphs play a key role in addressing average-consensus problems. We introduce disagreement functions for convergence analysis of consensus protocols. A disagreement function is a Lyapunov function for the disagreement network dynamics. We proposed a simple disagreement function that is a common Lyapunov function for the disagreement dynamics of a directed network with switching topology. A distinctive feature of this work is to address consensus problems for networks with directed information flow. We provide analytical tools that rely on algebraic graph theory, matrix theory, and control theory. Simulations are provided that demonstrate the effectiveness of our theoretical results.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Forever完成签到 ,获得积分10
2秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
昏睡的蟠桃应助科研通管家采纳,获得200
3秒前
4秒前
jwzhu2011发布了新的文献求助10
4秒前
充电宝应助123321采纳,获得10
6秒前
猪哥完成签到 ,获得积分10
6秒前
zln完成签到,获得积分10
6秒前
nannan完成签到 ,获得积分10
7秒前
小左完成签到 ,获得积分10
7秒前
ding应助刘浩然采纳,获得10
9秒前
Mere Chen发布了新的文献求助10
9秒前
目眩完成签到,获得积分10
11秒前
natus完成签到,获得积分10
12秒前
辛菜头完成签到,获得积分10
12秒前
nancyshine完成签到,获得积分10
13秒前
怡然芷蝶完成签到,获得积分10
14秒前
16秒前
yt完成签到,获得积分10
17秒前
一一完成签到,获得积分10
19秒前
huazhangchina完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
KING121完成签到,获得积分10
20秒前
蜡笔小z完成签到 ,获得积分10
20秒前
123321发布了新的文献求助10
21秒前
驿路梨花完成签到,获得积分10
22秒前
ad完成签到,获得积分10
24秒前
1s完成签到,获得积分10
25秒前
Tony12发布了新的文献求助10
25秒前
lina发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
leodu完成签到,获得积分10
25秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Applied Min-Max Approach to Missile Guidance and Control 5000
Metallurgy at high pressures and high temperatures 2000
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
Anionic polymerization of acenaphthylene: identification of impurity species formed as by-products 1000
The Psychological Quest for Meaning 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6326021
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8142458
关于积分的说明 17072194
捐赠科研通 5378993
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2854190
邀请新用户注册赠送积分活动 1831847
关于科研通互助平台的介绍 1683133