本书为作者多年来在多智能体系统分布式协同控制领域的研究成果，系统阐述了一致性理论框架下的分布式安全协同控制与优化理论和技术。全书共9章，以分布式一致性理论作为贯穿全书的核心脉络，在给出多智能体系统一致性理论、分布式编队控制、分布式优化博弈问题的研究背景（第一章）以及基础数学知识（第二章）的基础上，详细阐述了全局通信图信息未知的分布式一致性行为涌现分析（第三章），存在恶意结点的分布式安全一致性控制（第四章），存在拒绝服务攻击的分布式安全一致性控制（第五章），基于一致性的安全编队控制方法（第六章），以及基于一致性理论的分布式优化与非合作博弈（第七章至第九章）。
本书既可供控制科学与工程、应用数学、人工智能及其相关专业的研究生和高年级本科生使用，也可供系统与控制、人工智能以及相关领域的工程技术人员和科研工作者参考。

温广辉，东南大学教授，博士生导师（系统科学、网络空间安全），IET Fellow，国家优秀青年基金获得者，教育部青年长江学者。长期从事群体智能理论与技术、智能自主无人系统等领域的科学研究工作。主持国家自然科学基金联合重点项目，科技部重点研发计划项目课题，军科委GF创新特区项目、重大专项项目，装备发展部预研项目，中船重工军工类横向课题等20余项科研项目。申请国家发明专利40余项，授权10余项。获得国家一级学会科学技术奖一等奖（排名第1）、ARC DECRA Fellow、2019年亚太神经网络学会青年杰出研究奖、2020年指挥与控制学会青年科学家奖等学术荣誉。2018年至今持续入选科睿唯安全球高被引学者榜单（工程领域）。

序言
第一章 绪论
1.1 多智能体系统一致性问题概述
1.1.1 多智能体系统一致性问题概念
1.1.2 多智能体系统一致性控制问题研究现状
1.2 基于一致性理论的分布式编队控制
1.2.1 分布式编队：一致性控制框架
1.2.2 基于一致性的分布式编队控制研究现状
1.3 基于一致性理论的分布式优化与博弈
1.3.1 分布式优化与博弈模型
1.3.2 基于一致性的分布式优化与博弈研究现状
1.4 本书内容安排
第二章 基础知识理论
2.1 矩阵工具描述
2.1.1 常用记号与概念
2.1.2 基本引理
2.2 代数图论
2.2.1 基本概念
2.2.2 图的邻接矩阵与Laplace矩阵
2.3 系统稳定性理论
2.3.1 非线性系统稳定理论
2.3.2 线性定常系统稳定理论
2.4 凸优化理论
2.4.1 基本概念
2.4.2 基本引理
2.5 本章小结
第三章 多智能体系统完全分布式一致性
3.1 问题描述
3.2 线性多智能体系统完全分布式一致性
3.2.1 基于乘性增益的完全分布式一致性
3.2.2 基于加性增益的完全分布式一致性
3.3 非线性多智能体系统完全分布式一致性
3.4 本章小结
第四章 多智能体系统弹性一致性控制
4.1 问题描述
4.2 基于图鲁棒性的多智能体系统弹性一致性
4.2.1 时变通信图的联合鲁棒性
4.2.2 一阶多智能体系统弹性一致控制
4.2.3 二阶多智能体系统弹性一致控制
4.3 基于攻击隔离的多智能体系统弹性一致性
4.3.1 基于攻击隔离的弹性一致算法
4.3.2 图的可隔离性
4.3.3 算法性能分析
4.3.4 仿真分析
4.4 本章小结
第五章 DoS攻击下的多智能体系统一致性安全控制
5.1 线性多智能体系统在DoS攻击下的分布式一致性安全控制
5.1.1 问题描述
5.1.2 分布式一致性算法实现
5.1.3 仿真分析
5.2 非线性多智能体系统在DoS攻击下的分布式一致性安全控制
5.2.1 问题描述
5.2.2 基于观测器的分布式一致性算法实现
5.2.3 仿真分析
5.3 DoS攻击下基于事件驱动策略的分布式一致性安全控制
5.3.1 问题描述
5.3.2 事件触发机制与一致性算法实现
5.3.3 仿真分析
5.4 本章小结
第六章 基于一致性的安全编队控制方法及应用
6.1 问题描述
6.2 基于一致性的编队控制方法
6.3 基于速度障碍物的安全编队控制
6.3.1 速度障碍物构造
6.3.2 避障编队控制器设计
6.3.3 仿真分析
6.4 基于势函数的安全编队控制
6.4.1 基于势函数的避障编队控制策略
6.4.2 质心位置分析
6.4.3 仿真分析
6.5 本章小结
第七章 基于一致性理论的无约束分布式优化
7.1 问题描述
7.2 非平衡有向通信图下的分布式优化算法
7.2.1 单时间尺度的连续时间优化算法
7.2.2 收敛性分析
7.2.3 仿真分析
7.3 通信连边攻击下的分布式优化算法：基于连续时间通信机制
7.3.1 算法设计与收敛性分析
7.3.2 仿真分析
7.4 通信连边攻击下的分布式优化算法：基于事件触发的通信机制
7.4.1 算法设计与收敛性分析
7.4.2 仿真分析
7.5 本章小结
第八章 基于一致性理论的一般约束分布式优化
8.1 问题描述
8.2 基于一致性的分布式次梯度投影算法
8.2.1 算法收敛性分析
8.2.2 仿真分析
8.3 基于一致性的微分投影动力学
8.3.1 算法收敛性分析
8.3.2 仿真分析
8.4 本章小结
第九章 基于一致性理论的分布式非合作博弈
9.1 问题描述
9.2 切换通信图中的分布式纳什均衡搜索
9.2.1 无约束分布式纳什均衡搜索
9.2.2 带有局部约束的分布式纳什均衡搜索
9.2.3 仿真分析
9.3 具有通信不确定性的自适应分布式纳什均衡搜索
9.3.1 基于一致性跟踪的自适应分布式纳什均衡搜索
9.3.2 基于一致性反馈的自适应分布式纳什均衡搜索
9.3.3 仿真分析
9.4 本章小结
参考文献
索引