論文の概要: Distributed Safe Consensus Under Asymmetric Input and Time-Varying Output Constraints
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.16116v1
- Date: Mon, 15 Jun 2026 02:11:53 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-16 16:21:34.035053
- Title: Distributed Safe Consensus Under Asymmetric Input and Time-Varying Output Constraints
- Title（参考訳）: 非対称入力および時間変化出力制約下における分散セーフコンセンサス
- Authors: Abhinav Sinha, Shashi Ranjan Kumar,
- Abstract要約: 本稿では,非対称アクチュエータ制約と出力安全制約の下での連結非座標グラフ上での単一積分器マルチエージェントシステムに対する安全な分散コンセンサスについて検討する。
数値シミュレーションにより,非対称なアクティベーション境界と時間変動出力制約の両方の下で,提案した枠組みを検証し,安全なコンセンサスを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: This paper studies safe distributed consensus for single-integrator multi-agent systems over connected undirected graphs under simultaneous asymmetric actuator constraints and output safety constraints. Each agent is equipped with a continuously differentiable asymmetric actuator dynamics that maps a commanded control signal to the realized plant input while keeping the latter strictly inside a prescribed admissible interval. To address output safety, a barrier-coordinate transformation is introduced over a common time-varying safe interval, and a distributed synchronization law is designed in the transformed coordinates. The resulting controller integrates a graph-based coordination layer with an actuator-side tracking layer, thereby enabling simultaneous enforcement of input admissibility, forward invariance of the safe output set, and asymptotic synchronization. For compact admissible sets of initial conditions, it is shown that the closed-loop solution is complete, all signals remain bounded, the actuator inputs remain strictly within their asymmetric bounds, and the agent outputs remain inside the prescribed safe interval for all time. Moreover, the transformed synchronization errors converge exponentially to zero, and the original agent outputs asymptotically synchronize to a designer-selected admissible trajectory embedded in the common safe interval. Numerical simulations validate the proposed framework and demonstrate safe consensus under both asymmetric actuation bounds and time-varying output constraints.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,非対称アクチュエータ制約と出力安全制約の下での連結非直交グラフ上での単一積分器マルチエージェントシステムに対する安全な分散コンセンサスについて検討する。
各エージェントは、命令された制御信号を、所定の許容間隔内に厳密に保持しつつ、実行されたプラント入力にマッピングする、連続的に微分可能な非対称アクチュエータダイナミクスを備える。
出力安全性に対処するため、共通時間変化の安全な間隔でバリア・コーディネート変換を導入し、変換座標に分散同期則を設計する。
結果のコントローラは、グラフベースの調整層をアクチュエータ側追跡層と一体化することにより、入力許容性の同時実施、安全な出力セットの前方不変性、漸近同期を可能にする。
初期条件のコンパクト許容集合に対して、閉ループ解は完全であり、すべての信号は有界であり、アクチュエータ入力はその非対称な境界内に厳密に留まり、エージェント出力は所定安全区間内に常に留まっていることを示す。
さらに、変換された同期誤差は指数関数的に0に収束し、元のエージェントは、共通のセーフ間隔に埋め込まれたデザイナ選択許容軌道に漸近的に同期する。
数値シミュレーションにより,非対称なアクティベーション境界と時間変動出力制約の両方の下で,提案した枠組みを検証し,安全なコンセンサスを示す。
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