具有混合通信延迟与间歇性DoS攻击的分数阶多智能体系统基于自适应RBF神经网络的弹性领导者-跟随者一致性研究

《Fractal and Fractional》:Unified Adaptive Consensus Framework for Fractional-Order Multi-Agent Systems Under Mixed Communication Delays and Denial-of-Service Attacks

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月27日 来源:Fractal and Fractional 3.5

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   摘要 本文研究了一类具有混合通信延迟、不确定非线性动力学、范数有界参数不确定性以及间歇性拒绝服务(DoS)攻击的具有记忆依赖性的分数阶多智能体系统(FOMAS)的弹性领导者-跟随者一致性问题。研究目标是确保跟随者智能体即使在弱连接、网络变化和通信丢失的情况下也能跟踪领导者

  

摘要

本文研究了一类具有混合通信延迟、不确定非线性动力学、范数有界参数不确定性以及间歇性拒绝服务(DoS)攻击的具有记忆依赖性的分数阶多智能体系统(FOMAS)的弹性领导者-跟随者一致性问题。研究目标是确保跟随者智能体即使在弱连接、网络变化和通信丢失的情况下也能跟踪领导者的轨迹。研究采用自适应径向基函数神经网络(RBFNN)作为在线逼近器来覆盖未建模的非线性。所研究的两种互补延迟配置分别为:离散延迟协议,其特征是对状态、通信通道和控制输入施加固定延迟;以及分布延迟协议,其特征是对控制输入携带过去状态的记忆,而对DoS引起的输入干扰则具有过去状态的累积记忆。在两种场景下,均在Lyapunov-Razumikhin稳定性框架下获得了确保领导者-跟随者一致性的充分线性矩阵不等式(LMI)条件,并提出了一种更为宽松的基于特征值的LMI条件版本,适用于Kronecker结构的大规模网络。采用平均驻留时间条件来建立对DoS攻击频率的平均约束,从而验证系统对间歇性通信中断的鲁棒性。通过六个跟随者网络的数值仿真验证了所提出的基于RBFNN的弹性一致性框架的有效性,分别对离散延迟和分布延迟配置进行了独立验证;考察了基于特征值的可行性验证测试相对于完整LMI综合的可扩展性随网络规模增长的变化情况,并进行了消融研究以分离RBFNN补偿和驻留时间一致的增益设计的效果。完全结合离散延迟和分布延迟的情况已给出公式表述,但本文未对其进行数值仿真。
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