基于固定时延的多智能体系统一致性控制的MATLAB仿真平台

资 源 简 介

本项目提供MATLAB仿真环境，模拟固定通信时延下多智能体系统的一致性控制。支持自定义网络拓扑和控制协议，可分析时延对系统收敛性能的影响，为分布式控制算法验证提供工具支持。

详 情 说 明

基于固定时延的多智能体系统一致性控制仿真研究

项目介绍

本项目实现了一个针对固定时延条件下多智能体系统一致性控制的MATLAB仿真平台。该平台能够模拟分布式多智能体网络在存在固定通信时延时的动态行为，验证不同控制协议下系统达到状态一致性的性能。系统支持自定义网络拓扑结构、时延参数和控制增益，提供多种一致性算法实现，并可视化展示智能体状态收敛过程和时延影响分析。

功能特性

• 灵活的系统建模：支持自定义多智能体系统的网络拓扑、动力学模型和时延参数
• 多种控制算法：实现多种分布式一致性控制协议，包括基本一致性算法和抗时延控制策略
• 全面的性能分析：提供收敛时间、稳态误差、超调量等量化指标分析
• 直观的可视化展示：生成一致性收敛曲线、特征值分布图、李雅普诺夫函数变化曲线等
• 动态仿真动画：展示智能体状态收敛过程的动态演化
• 时延影响评估：分析不同时延值下的稳定性边界和性能对比

使用方法

基本仿真流程

1. 参数配置：设置网络拓扑参数（邻接矩阵或拉普拉斯矩阵）、系统动力学参数（状态维度、系统矩阵A、控制矩阵B）、时延参数（固定通信时延值τ）、控制参数（控制增益矩阵K）和仿真参数（仿真时长、步长等）

1. 初始条件设定：定义各智能体的初始状态向量

1. 运行仿真：执行主仿真程序，系统将自动进行多智能体一致性控制仿真

1. 结果分析：查看生成的一致性收敛曲线、性能指标和稳定性分析图表

自定义配置示例

用户可根据具体研究需求修改系统参数，例如调整网络连接关系、改变时延大小、尝试不同的控制增益等，以研究不同条件下系统的收敛性能。

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 推荐配置：4GB以上内存，支持图形显示
• 必需工具箱：控制系统工具箱、MATLAB基本绘图功能

文件说明

主程序文件整合了完整的仿真流程，实现了从参数输入到结果输出的全链路功能。具体包含网络拓扑构建与验证、多智能体系统动力学建模、固定时延条件下的控制算法执行、系统状态演化数值积分求解、性能指标自动计算与分析，以及多种可视化结果的生成与展示。该文件作为项目的核心调度模块，协调各功能组件完成一致性控制仿真任务。