4、分布式多智能体协同研究综述

分布式多智能体协同研究综述

1. 引言

控制理论可追溯到上世纪初，1903 年莱特兄弟的首次飞行开启了其发展历程。此后，尤其是二战期间，控制理论在火控系统、导弹导航与控制以及各类电子设备中得到了发展和应用。过去几十年，随着航天技术和大规模系统的蓬勃发展，现代控制理论应运而生。

在控制理论的发展进程中，单系统控制已相对成熟，涌现出比例 - 积分 - 微分（PID）控制、自适应控制、智能控制和鲁棒控制等多种控制方法。近二十年来，多互联系统控制备受关注，因为用多个简单系统替代单个复杂系统能带来诸多益处。多互联系统控制常用的方法有集中式和分布式两种。集中式方法假定存在强大的中央站来控制一组系统，本质上是传统单系统控制方法的直接扩展；而分布式方法无需中央站，但更为复杂。不过，由于通信/传感范围有限、带宽低以及涉及大量系统等物理约束，分布式方法更具前景。

近年来，对包括无人机（UAV）、无人地面车辆（UGV）和无人水下航行器（UUV）在内的自主智能体群体的控制进行了多视角深入研究，主要目标是让智能体协同工作。分布式多自主智能体协同成为热门研究课题，因其具有鲁棒性、适应性、灵活性和可扩展性等优势。

分布式多智能体协同的研究成果大致可分为以下几类：
1. 共识/协议/同步/会合 ：旨在使一组智能体达到某种共同状态。
2. 分布式编队控制 ：智能体通过局部交互形成特定几何构型。
3. 分布式优化 ：在个体和全局目标下进行优化研究。
4. 分布式估计与控制 ：局部估计未知全局信息。