●序言 
第一章 緒論 1 
1.1 多智能體繫統一致性問題概述 1 
1.1.1 多智能體繫統一致性問題概念 2 
1.1.2 多智能體繫統一致性控制問題研究現狀 5 
1.2 基於一致性理論的分布式編隊控制 8 
1.2.1 分布式編隊：一致性控制框架 9 
1.2.2 基於一致性的分布式編隊控制研究現狀 10 
1.3 基於一致性理論的分布式優化與博弈 12 
1.3.1 分布式優化與博弈模型 13 
1.3.2 基於一致性的分布式優化與博弈研究現狀 14 
1.4 本書內容安排 16 
第二章 基礎知識理論 19 
2.1 矩陣工具描述 19 
2.1.1 常用記號與概念 19 
2.1.2 基本引理 21 
2.2 代數圖論 21 
2.2.1 基本概念 22 
2.2.2 圖的鄰接矩陣與Laplace矩陣 23 
2.3 繫統穩定性理論 25 
2.3.1 非線性繫統穩定理論 25 
2.3.2 線性定常繫統穩定理論 25 
2.4 凸優化理論 26 
2.4.1 基本概念 26 
2.4.2 基本引理 29 
2.5 本章小結 30 
第三章 多智能體繫統接近分布式一致性 31 
3.1 問題描述 32 
3.2 線性多智能體繫統接近分布式一致性 33
3.2.1 基於乘性增益的接近分布式一致性 33 
3.2.2 基於加性增益的接近分布式一致性 38 
3.3 非線性多智能體繫統接近分布式一致性 42 
3.4 本章小結 47 
第四章 多智能體繫統彈性一致性控制 48 
4.1 問題描述 48 
4.2 基於圖魯棒性的多智能體繫統彈性一致性 49 
4.2.1 時變通信圖的聯合魯棒性 50 
4.2.2 一階多智能體繫統彈性一致控制 53 
4.2.3 二階多智能體繫統彈性一致控制 60 
4.3 基於攻擊隔離的多智能體繫統彈性一致性 63 
4.3.1 基於攻擊隔離的彈性一致算法 64 
4.3.2 圖的可隔離性 67 
4.3.3 算法性能分析 68 
4.3.4 仿真分析 70 
4.4 本章小結 74 
第五章 DoS攻擊下的多智能體繫統一致性安全控制 75 
5.1 線性多智能體繫統在DoS攻擊下的分布式一致性安全控制 75 
5.1.1 問題描述 75 
5.1.2 分布式一致性算法實現 79 
5.1.3 仿真分析 81 
5.2 非線性多智能體繫統在DoS攻擊下的分布式一致性安全控制 84 
5.2.1 問題描述 84 
5.2.2 基於觀測器的分布式一致性算法實現 89 
5.2.3 仿真分析 93 
5.3 DoS攻擊下基於事件驅動策略的分布式一致性安全控制 97 
5.3.1 問題描述 97 
5.3.2 事件觸發機制與一致性算法實現 101 
5.3.3 仿真分析 115 
5.4 本章小結 119 
第六章 基於一致性的安全編隊控制方法及應用 121 
6.1 問題描述 121 
6.2 基於一致性的編隊控制方法 122 
6.3 基於速度障礙物的安全編隊控制 125 
6.3.1 速度障礙物構造 125
6.3.2 避障編隊控制器設計 126 
6.3.3 仿真分析 128 
6.4 基於勢函數的安全編隊控制 130 
6.4.1 基於勢函數的避障編隊控制策略 131 
6.4.2 質心位置分析 134 
6.4.3 仿真分析 135 
6.5 本章小結 137 
第七章 基於一致性理論的無約束分布式優化 138 
7.1 問題描述 139 
7.2 非平衡有向通信圖下的分布式優化算法 139 
7.2.1 單時間尺度的連續時間優化算法 140 
7.2.2 收斂性分析 143 
7.2.3 仿真分析 149 
7.3 通信連邊攻擊下的分布式優化算法：基於連續時間通信機制 155 
7.3.1 算法設計與收斂性分析 155 
7.3.2 仿真分析 163 
7.4 通信連邊攻擊下的分布式優化算法：基於事件觸發的通信機制 164 
7.4.1 算法設計與收斂性分析 164 
7.4.2 仿真分析 171 
7.5 本章小結 172 
第八章 基於一致性理論的一般約束分布式優化 173 
8.1 問題描述 173 
8.2 基於一致性的分布式次梯度投影算法 176 
8.2.1 算法收斂性分析 176 
8.2.2 仿真分析 181 
8.3 基於一致性的微分投影動力學 183 
8.3.1 算法收斂性分析 185 
8.3.2 仿真分析 190 
8.4 本章小結 192 
第九章 基於一致性理論的分布式非合作博弈 193 
9.1 問題描述 194 
9.2 切換通信圖中的分布式納什均衡搜索 196 
9.2.1 無約束分布式納什均衡搜索 196 
9.2.2 帶有局部約束的分布式納什均衡搜索 204 
9.2.3 仿真分析 211
9.3 具有通信不確定性的自適應分布式納什均衡搜索 214 
9.3.1 基於一致性跟蹤的自適應分布式納什均衡搜索 214 
9.3.2 基於一致性反饋的自適應分布式納什均衡搜索 218 
9.3.3 仿真分析 221 
9.4 本章小結 222 
參考文獻 224 
索引 239

本書為作者多年來在多智能體繫統分布式協同控制領域的研究成果，繫統闡述了一致性理論框架下的分布式安全協同控制與優化理論和技術。《分布式安全協同控制與優化：一致性理論框架》共9章，以分布式一致性理論作為貫穿《分布式安全協同控制與優化：一致性理論框架》的核心脈絡，在給出多智能體繫統一致性理論、分布式編隊控制、分布式優化博弈問題的研究背景（第一章）以及基礎數學知識（第二章）的基礎上，詳細闡述了全局通信圖信息未知的分布式一致性行為湧現分析（第三章），存在惡意結點的分布式安全一致性控制（第四章），存在拒絕服務攻擊的分布式安全一致性控制（第五章），基於一致性的安全編隊控制方法（第六章），以及基於一致性理論的分布式優化與非合作博弈（第七章至第九章）。