Finite-time fault-tolerant consensus for leader-following multi-agent systems with semi-Markov switching topologies

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作者
Kun-Zhong Miao,Jianning Li,Yang-Jie Chen,Sen Xu
出处
期刊:International Journal of Control [Informa]
卷期号:97 (2): 373-386 被引量:2
标识
DOI:10.1080/00207179.2022.2146605
摘要

This paper investigates the finite-time leader-following consensus problem for multi-agent systems with switching topologies. First of all, consider the characteristic of failures, a failure distribution model which is more in line with the actual situation is established, and a semi-Markov chain is used to describe the topology switching of the multi-agent system, in which the transfer rate is time-varying. Secondly, based on the past state information, a topology-dependent consensus protocol is established, then the fault-tolerant consensus problem of leader-following multi-agent is transformed into the issue of system stability, according to the mode-dependent Lyapunov function and the finite time stochastic theorem, the sufficient conditions for the stability of the closed-loop system and the constraints of average residence time are obtained. In addition, an initial-state based H∞ performance index is proposed to reduce the influence of zero initial conditions on the system. Finally, a numerical example is provided to show the effectiveness of the proposed method.
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