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Fully Distributed Nash Equilibrium Seeking for High-Order Players With actuator limitations

IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica 2023年第6期10卷 1434-1444页

作者： Maojiao Ye Qing-Long Han Lei Ding Shengyuan Xu the School of Automation Nanjing University of Science and TechnologyNanjing 210094China the School of Science Computing and Engineering TechnologiesSwinburne University of TechnologyMelbourne VIC 3122Australia the Institute of Advanced Technology Nanjing University of Posts and TelecommunicationsNanjing 210023China

This paper explores the problem of distributed Nash equilibrium seeking in games, where players have limited knowledge on other players' actions. In particular, the involved players are considered to be high-order integrators with their control inputs constrained within a pre-specified region. A linear transformation for players' dynamics is firstly utilized to facilitate the design of bounded control inputs incorporating multiple saturation functions. By introducing consensus protocols with adaptive and time-varying gains, the unknown actions for players are distributively estimated. Then, a fully distributed Nash equilibrium seeking strategy is exploited, showcasing its remarkable properties: (1) ensuring the boundedness of control inputs;(2) avoiding any global information/parameters;and (3) allowing the graph to be directed. Based on Lyapunov stability analysis, it is theoretically proved that the proposed distributed control strategy can lead all the players' actions to the Nash equilibrium. Finally, an illustrative example is given to validate effectiveness of the proposed method.

关键词： actuator limitation directed networks games Nash equilibrium

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