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 生物 进化生物学 操作系统 组合数学 物理 量子力学 非线性系统 经济 经济增长
作者
R. 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:12418
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
1秒前
马俣辰发布了新的文献求助10
1秒前
从容听南发布了新的文献求助20
1秒前
天空完成签到,获得积分10
2秒前
俏皮馒头完成签到 ,获得积分10
2秒前
林夕相心完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
wsnssbnhbx1发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
雪Q发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
Perry给fangzhang的求助进行了留言
4秒前
524974281完成签到,获得积分10
4秒前
優質塑膠发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI6应助白昼潜行采纳,获得10
4秒前
NexusExplorer应助冉冉采纳,获得10
5秒前
6秒前
冰霜发布了新的文献求助200
6秒前
7秒前
星辰大海应助胡图图采纳,获得10
7秒前
7秒前
wstkkkkykk完成签到,获得积分10
7秒前
饱满芷卉完成签到,获得积分10
7秒前
123xol发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
Daisy完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
科研通AI6应助haochengshen采纳,获得10
9秒前
10秒前
xu发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
xiao完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
起点完成签到,获得积分10
12秒前
DoubleLD发布了新的文献求助10
12秒前
镓氧锌钇铀应助dhjskak采纳,获得20
13秒前
13秒前
lunlunya发布了新的文献求助10
14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
Fermented Coffee Market 2000
Constitutional and Administrative Law 500
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
Critical Thinking: Tools for Taking Charge of Your Learning and Your Life 4th Edition 500
Investigative Interviewing: Psychology and Practice 300
Atlas of Anatomy (Fifth Edition) 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5286347
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4439154
关于积分的说明 13820291
捐赠科研通 4320921
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2371639
邀请新用户注册赠送积分活动 1367266
关于科研通互助平台的介绍 1330704