Event-triggered consensus of multiagent systems (MASs) has attracted tremendous attention from both theoretical and practical perspectives due to the fact that it enables all agents eventually to reach an agreement upon a common quantity of interest while significantly alleviating utilization of communication and computation resources. This paper aims to provide an overview of recent advances in event-triggered consensus of MASs. First, a basic framework of multiagent event-triggered operational mechanisms is established. Second, representative results and methodologies reported in the literature are reviewed and some in-depth analysis is made on several event-triggered schemes, including event-based sampling schemes, model-based event-triggered schemes, sampled-data-based event-triggered schemes, and self-triggered sampling schemes. Third, two examples are outlined to show applicability of event-triggered consensus in power sharing of microgrids and formation control of multirobot systems, respectively. Finally, some challenging issues on event-triggered consensus are proposed for future research.

Cyber-physical systems (CPSs), which are an integration of computation, networking, and physical processes, play an increasingly important role in critical infrastructure, government and everyday life. Due to physical constraints, embedded computers and networks may give rise to some additional security vulnerabilities, which results in losses of enormous economy benefits or disorder of social life. As a result, it is of significant to properly investigate the security issue of CPSs to ensure that such systems are operating in a safe manner. This paper, from a control theory perspective, presents an overview of recent advances on security control and attack detection of industrial CPSs. First, the typical system modeling on CPSs is summarized to cater for the requirement of the performance analysis. Then three typical types of cyber-attacks, i.e. denial-of-service attacks, replay attacks, and deception attacks, are disclosed from an engineering perspective. Moreover, robustness, security and resilience as well as stability are discussed to govern the capability of weakening various attacks. The development on attack detection for industrial CPSs is reviewed according to the categories on detection approaches. Furthermore, the security control and state estimation are discussed in detail. Finally, some challenge issues are raised for the future research.

Networked control systems are spatially distributed systems in which the communication between sensors, actuators, and controllers occurs through a shared band-limited digital communication network. Several advantages of the network architectures include reduced system wiring, plug and play devices, increased system agility, and ease of system diagnosis and maintenance. Consequently, networked control is the current trend for industrial automation and has ever-increasing applications in a wide range of areas, such as smart grids, manufacturing systems, process control, automobiles, automated highway systems, and unmanned aerial vehicles. The modelling, analysis, and control of networked control systems have received considerable attention in the last two decades. The ‘ control over networks ’ is one of the key research directions for networked control systems. This paper aims at presenting a survey of trends and techniques in networked control systems from the perspective of ‘ control over networks ’ , providing a snapshot of five control issues: sampled-data control, quantization control, networked control, event-triggered control, and security control. Some challenging issues are suggested to direct the future research.

Distributed networked control systems have attracted intense attention from both academia and industry due to the multidisciplinary nature among the areas of communication networks, computer science and control. With ever-increasing research trends in these areas, it is desirable to review recent advances and to identify methodologies for distributed networked control systems. This paper presents a brief overview of such systems regarding system configurations, challenging issues and methodologies. First, networked control systems are introduced and their prevalent configurations including centralized, decentralized and distributed structures are outlined. Second, an emphasis is laid on a number of challenging issues from the analysis and synthesis of distributed networked control systems. More specifically, these challenging issues are identified through three integrated aspects: communication, computation and control. Third, different methodologies in the literature for distributed networked control systems are reviewed and categorized based on three pairs: undirected and directed graphs, fixed and time-varying topologies, and time-triggered and event-triggered mechanisms. Finally, concluding remarks are drawn and some potential research directions are suggested.

This paper addresses the distributed formation control problem of a networked multi-agent system (MAS) subject to limited communication resources. First, a dynamic event-triggered communication mechanism (DECM) is developed to schedule inter-agent communication such that some unnecessary data exchanges among agents can be reduced so as to achieve better resource efficiency. Different from most of the existing event-triggered communication mechanisms, wherein threshold parameters are fixed all the time, the threshold parameter in the developed event triggering condition is dynamically adjustable in accordance with a dynamic rule. It is numerically shown that the proposed DECM can achieve a better tradeoff between reducing inter-agent communication frequency and preserving an expected formation than some existing ones. Second, an event-triggered formation protocol is delicately proposed by using only locally triggered sampled data in a distributed manner. Based on the formation protocol, it is shown that the state formation control problem is cast into an asymptotic stability problem of a reduced-order closed-loop system. Then, criteria for designing desired formation protocol and communication mechanism are derived. Finally, the effectiveness and advantages of the proposed approach are demonstrated through a comparative study in multirobot formation control.

Fixed-time cooperative control is currently a hot research topic in multiagent systems since it can provide a guaranteed settling time, which does not depend on initial conditions. Compared with asymptotic cooperative control algorithms, fixed-time cooperative control algorithms can achieve better closed-loop performance and disturbance rejection properties. Different from finite-time control, fixed-time cooperative control produces the faster rate of convergence and provides an explicit estimation of the settling time independent of initial conditions, which is desirable for multiagent systems. This paper aims at presenting an overview of recent advances in fixed-time cooperative control of multiagent systems. Some fundamental concepts about finite- and fixed-time stability and stabilization are first recalled with insight understanding. Then, recent results in finite- and fixed-time cooperative control are reviewed in detail and categorized according to different agent dynamics. Finally, this paper raises several challenging issues that need to be addressed in the near future.

Industrial cyber-physical systems (CPSs) are large-scale, geographically dispersed, and life-critical systems, in which lots of sensors and actuators are embedded and networked together to facilitate real-time monitoring and closed-loop control. Their intrinsic features in geographic space and resources put forward to urgent requirements of reliability and scalability for designed filtering or control schemes. This paper presents a review of the state-of-the-art of distributed filtering and control of industrial CPSs described by differential dynamics models. Special attention is paid to sensor networks, manipulators, and power systems. For real-time monitoring, some typical Kalman-based distributed algorithms are summarized and their performances on calculation burden and communication burden, as well as scalability, are discussed in depth. Then, the characteristics of non-Kalman cases are further disclosed in light of constructed filter structures. Furthermore, the latest development is surveyed for distributed cooperative control of mobile manipulators and distributed model predictive control in industrial automation systems. By resorting to droop characteristics, representative distributed control strategies classified by controller structures are systematically summarized for power systems with the requirements of power sharing and voltage and frequency regulation. In addition, distributed security control of industrial CPSs is reviewed when cyber-attacks are taken into consideration. Finally, some challenges are raised to guide the future research.

This paper is concerned with the distributed set-membership estimation for a discrete-time linear time-varying system over a resource-constrained wireless sensor network under the influence of unknown-but-bounded (UBB) process and measurement noise. Sensors collaborate among themselves by exchanging local measurements with only neighboring sensors in their sensing ranges. First, a new dynamic event-triggered transmission scheme (ETS) is developed to schedule the transmission of each sensor's local measurement. In contrast with the majority of existing static ETSs, the newly proposed dynamic ETS can result in larger average interevent times and thus less totally released data packets. Second, a criterion for designing desired event-triggered set-membership estimators is derived such that the system's true state always resides in each sensor's bounding ellipsoidal estimation set regardless of the simultaneous presence of UBB process and measurement noise. Third, a recursive convex optimization algorithm is presented to determine optimal ellipsoids as well as the estimator gain parameters and the event triggering weighting matrix parameter. Furthermore, the proposed dynamic ETS is applied to address the distributed set-membership estimation problem for a discrete-time linear time-varying system with a nonlinearity satisfying a sector constraint. Finally, an illustrative example is given to show the effectiveness and advantage of the developed approach.

Distributed coordination control is the current trend in networked systems and finds prosperous applications across a variety of fields, such as smart grids and intelligent transportation systems. One fundamental issue in coordinating and controlling a large group of distributed and networked agents is the influence of intermittent interagent interactions caused by constrained communication resources. Event-triggered communication scheduling stands out as a promising enabler to strike a balance between the desired control performance and the satisfactory resource efficiency. What distinguishes dynamic event-triggered scheduling from traditional static event-triggered scheduling is that the triggering mechanism can be dynamically adjusted over time in accordance with both available system information and additional dynamic variables. This article provides an up-to-date overview of dynamic event-triggered distributed coordination control. The motivation of dynamic event-triggered scheduling is first introduced in the context of distributed coordination control. Then some techniques of dynamic event-triggered distributed coordination control are discussed in detail. Implementation and design issues are well addressed. Furthermore, this article exemplifies two applications of dynamic event-triggered distributed coordination control in the fields of microgrids and automated vehicles. Several challenges are suggested to direct the future research.

An event-triggered mechanism is of great efficiency in reducing unnecessary sensor samplings/transmissions and, thus, resource consumption such as sensor power and network bandwidth, which makes distributed event-triggered estimation a promising resource-aware solution for sensor network-based monitoring systems. This paper provides a survey of recent advances in distributed event-triggered estimation for dynamical systems operating over resource-constrained sensor networks. Local estimates of an unavailable state signal are calculated in a distributed and collaborative fashion based on only invoked sensor data. First, several fundamental issues associated with the design of distributed estimators are discussed in detail, such as estimator structures, communication constraints, and design methods. Second, an emphasis is laid on recent developments of distributed event-triggered estimation that has received considerable attention in the past few years. Then, the principle of an event-triggered mechanism is outlined and recent results in this subject are sorted out in accordance with different event-triggering conditions. Third, applications of distributed event-triggered estimation in practical sensor network-based monitoring systems including distributed grid-connected generation systems and target tracking systems are provided. Finally, several challenging issues worthy of further research are envisioned.