不确定多智能体系统的非合作模型预测博弈：一种双模控制策略

《IEEE Transactions on Cybernetics》：Noncooperative Model Predictive Game for Uncertain Multiagent Systems: A Dual-Mode Control Strategy

　　

摘要：

本文研究了在非合作博弈背景下多智能体系统中的双模分布式模型预测控制问题。针对相邻智能体之间的相互影响，本文提出了一种新的目标函数，该函数由三部分组成：用于衡量模型性能和控制成本的常规二次函数、确保智能体间达成共识的本地智能体与相邻智能体之间的差异，以及为提升抗干扰能力而考虑的相邻智能体的干扰因素。为了在在线计算负担、实际可行性以及模型性能之间取得良好平衡，本文提出了一种双模型控制策略。此外，为处理智能体通信带来的耦合效应以及相邻智能体带来的负面影响，本文采用了二次有界性引理、瑞利-里兹定理和松弛矩阵技术，从而使得在线和离线问题都具有可解性。同时，本文还给出了保证系统稳定的充分条件，并设计了一种基于迭代模型预测控制的算法，以确保所有智能体能够以分布式方式达到ε -纳什均衡状态（ε -NE）。最后，本文通过一个航天器系统的仿真示例来验证所提出的双模模型预测控制策略的有效性，结果表明该航天器系统能够以分布式方式达到ε -NE状态。