用于输出同步的并行前馈补偿：全分布式控制与不定拉普拉斯矩阵

本工作涉及在异构智能体间使用并行前馈补偿器（PFC）解决输出同步问题，以及该方法所能带来的益处。具体而言，它研究了在采用扩散耦合相互交互的智能体上添加稳定PFC的问题。此类PFC的应用价值体现在两方面。首先，对于无源不足（passivity-short）系统，在需要考虑初始条件（如平均一致性、分布式优化）的情况下，其输出同步的控制器设计一直依赖全局信息。我们证明，可设计一个稳定PFC使无源不足系统无源化，且其输出随输入趋于零而渐近消失。因此，这些系统间的输出同步可通过全分布式控制实现，而不改变原有的一致性结果。其次，在带符号加权图的输出同步文献中，通常要求图拉普拉斯矩阵为半正定，即无向图需满足 $L \geq 0$，或有向平衡图需满足 $L + L^T \geq 0$。我们证明PFC可作为通信图上的输出反馈，增强对负权边的鲁棒性。因此，即使在相应拉普拉斯矩阵非半正定时，带符号加权平衡图上也能实现输出同步。