模型无关的多主体系统动态一致性：基于Q函数的视角

本文提出了一种新方法，用于实现线性离散时间齐同质多主体系统（MAS）中边缘稳定或不稳定动力学的动态一致性。该设置下保证一致性涉及基于图的谱特性的一组约束，这会使耦合增益的设计变得复杂化。对于规模大的系统以及谱差异大的图的拉普拉斯矩阵而言，这一挑战更为严峻。本文的 proposed 方法借鉴最优控制理论中的状态-动作价值函数框架，重新构建带有预设收敛速率的动态一致性问题。具体而言，引入一种合成线性二次调节（LQR）公式，用于编码一致性目标，从而将其转化为凸半正定规划（SDP）问题。 resulting SDP 可用于模型基于和模型无关的设置中，联合设计局部反馈和耦合增益。为处理固有的非凸可行性条件，本文采用凸-凹分解策略。该方法在完全模型无关的设置下进行适应，无需系统识别或了解主体的动力学。相反，它依赖于输入-状态数据收集，提供一种完全数据驱动的等效 SDP 公式。最后，建立了一种平衡可行性、收敛速率、鲁棒性和能源效率的新算法，以提供设计灵活性。数值仿真在 various 场景中验证了该方法的有效性。