大规模仿射编队的多集群设计与控制
系统与控制
2026-03-31 v1 系统与控制
信号处理
摘要
传统的仿射编队控制（AFC）赋予智能体网络灵活但集体的运动能力——这一潜力尚未在大规模群体中得到充分利用。关键瓶颈之一在于交互图的设计，其特征为类拉普拉斯应力矩阵。高效且可扩展的设计方案往往在各种性能指标上产生次优解，例如收敛速度和通信成本等。现有寻找最优解的算法计算代价高昂，因此不具备可扩展性。在本工作中，我们为任意通用配置提出了更高效的最优设计方案，并有可能为大量非通用旋转对称配置进一步降低复杂度。此外，我们引入了一种多集群控制框架，提供了额外的可扩展性改进，不仅实现了传统AFC中的集体仿射运动，还实现了大规模群体自然期望的部分独立运动。整体设计兼容数百个智能体的群体规模，并实现快速编队收敛，而现有方法仅能处理几十个智能体。实验上，我们将所提算法与多种现有最优方案进行了基准比较，并展示了所提控制策略的能力。
引用
@article{arxiv.2603.27020,
title = {Multicluster Design and Control of Large-Scale Affine Formations},
author = {Zhonggang Li and Geert Leus and Raj Thilak Rajan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.27020},
year = {2026}
}