<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing DTD v2.3 20070202//EN" "journalpublishing.dtd">
<article xml:lang="EN" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="research-article">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">Front. Comput. Sci.</journal-id>
<journal-title>Frontiers in Computer Science</journal-title>
<abbrev-journal-title abbrev-type="pubmed">Front. Comput. Sci.</abbrev-journal-title>
<issn pub-type="epub">2624-9898</issn>
<publisher>
<publisher-name>Frontiers Media S.A.</publisher-name>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="doi">10.3389/fcomp.2023.1125124</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Computer Science</subject>
<subj-group>
<subject>Original Research</subject>
</subj-group>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>Secure dynamic event-triggering control for consensus under asynchronous denial of service</article-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Amini</surname> <given-names>Amir</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1"><sup>1</sup></xref>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/2602325/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name><surname>Mohammadi</surname> <given-names>Arash</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1"><sup>1</sup></xref>
<xref ref-type="aff" rid="aff2"><sup>2</sup></xref>
<xref ref-type="corresp" rid="c001"><sup>&#x0002A;</sup></xref>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/1069816/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Hou</surname> <given-names>Ming</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff3"><sup>3</sup></xref>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Asif</surname> <given-names>Amir</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff4"><sup>4</sup></xref>
</contrib>
</contrib-group>
<aff id="aff1"><sup>1</sup><institution>Department of Electrical and Computer Engineering, Concordia University</institution>, <addr-line>Montreal, QC</addr-line>, <country>Canada</country></aff>
<aff id="aff2"><sup>2</sup><institution>Concordia Institute for Information Systems Engineering, Concordia University</institution>, <addr-line>Montreal, QC</addr-line>, <country>Canada</country></aff>
<aff id="aff3"><sup>3</sup><institution>Toronto Research Centre, Defence Research and Development Canada</institution>, <addr-line>Toronto, ON</addr-line>, <country>Canada</country></aff>
<aff id="aff4"><sup>4</sup><institution>Department of Electrical Engineering and Computer Science, York University</institution>, <addr-line>Toronto, ON</addr-line>, <country>Canada</country></aff>
<author-notes>
<fn fn-type="edited-by"><p>Edited by: Haibin Zhu, Nipissing University, Canada</p></fn>
<fn fn-type="edited-by"><p>Reviewed by: Yilun Shang, Northumbria University, United Kingdom</p>
<p>Shaohua Teng, Guangdong University of Technology, China</p></fn>
<corresp id="c001">&#x0002A;Correspondence: Arash Mohammadi <email>arash.mohammadi&#x00040;concordia.ca</email></corresp>
</author-notes>
<pub-date pub-type="epub">
<day>09</day>
<month>02</month>
<year>2024</year>
</pub-date>
<pub-date pub-type="collection">
<year>2023</year>
</pub-date>
<volume>5</volume>
<elocation-id>1125124</elocation-id>
<history>
<date date-type="received">
<day>15</day>
<month>12</month>
<year>2022</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>11</day>
<month>12</month>
<year>2023</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>Copyright &#x000A9; 2024 Amini, Mohammadi, Hou and Asif.</copyright-statement>
<copyright-year>2024</copyright-year>
<copyright-holder>Amini, Mohammadi, Hou and Asif</copyright-holder>
<license xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/"><p>This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.</p></license></permissions>
<abstract>
<sec>
<title>Introduction</title>
<p>This article proposes a secure implementation for consensus using a dynamic event-triggered control (DETC) scheme for general autonomous multi-agent systems (MAS) under asynchronous (distributed) denial of service (DoS) attacks. The asynchronous DoS attacks can block each communication channel independently in an unknown pattern. Depending on the impact of DoS on the communication topology, the attacks are categorized into (i): connectivity-preserved DoS (CP-DoS), and (ii): connectivity-broken DoS (CB-DoS). In CP-DoS, the operating communication topology remains connected. On the other hand, in CB-DoS the adversary breaks the communication graph into isolated sub-graphs.</p></sec>
<sec>
<title>Methods</title>
<p>The DETC scheme is employed to reduce the control updates for each agent. To guarantee consensus under both the CP-DoS and CB-DoS, a linear matrix inequality (LMI) based optimization approach is proposed, which simultaneously designs all the unknown DETC parameters as well as the state feedback control gain.</p></sec>
<sec>
<title>Results</title>
<p>The proposed optimization method prioritizes the minimum inter-event interval (MIET) between consecutive control updates. The trade-off between relevant features of the MAS, namely the consensus convergence rate, intensity of control updates, and level of resilience to DoS can be handled by the proposed optimization.</p></sec>
<sec>
<title>Discussion</title>
<p>Simulation results quantify the effectiveness of the proposed approach, showcasing its ability to maintain secure consensus in MAS under varying DoS attack scenarios.</p></sec></abstract>
<kwd-group>
<kwd>multi-agent systems</kwd>
<kwd>consensus</kwd>
<kwd>dynamic event-triggering control</kwd>
<kwd>asynchronous DoS</kwd>
<kwd>autonomous systems</kwd>
</kwd-group>
<counts>
<fig-count count="5"/>
<table-count count="3"/>
<equation-count count="100"/>
<ref-count count="56"/>
<page-count count="16"/>
<word-count count="11097"/>
</counts>
<custom-meta-wrap>
<custom-meta>
<meta-name>section-at-acceptance</meta-name>
<meta-value>Software</meta-value>
</custom-meta>
</custom-meta-wrap>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec sec-type="intro" id="s1">
<title>1 Introduction</title>
<p>Over the past decade, cooperative control in autonomous multi-agent systems (MASs) has been a topic of extensive research in different communities. These cooperative tasks mainly include formation control, leader-following, containment, and consensus. Consensus has attracted overwhelming attention due to its vast applications in many areas such as estimation in sensor networks (Meng and Chen, <xref ref-type="bibr" rid="B30">2014</xref>), attitude alignment for spacecrafts (Ren, <xref ref-type="bibr" rid="B35">2007</xref>), and control of microgrids (Zhang et al., <xref ref-type="bibr" rid="B52">2019</xref>; Amini et al., <xref ref-type="bibr" rid="B4">2022a</xref>), to name a few. This article studies the consensus problem for general linear MASs under a class of distributed cyber attacks, namely denial of service, and an advanced class of event-based control scheme referred to as the dynamic event-triggering control.</p>
<sec>
<title>1.1 Literature review</title>
<p>An important subject in cooperative control of autonomous MASs is to design suitable control schemes which utilize a reasonable amount of energy and computation resources. Conventional consensus frameworks are based on continuous-time update of the control protocol which is energy consuming and difficult to implement from the actuator point of view. Recently, event-triggered control (ETC) strategies are employed which enable the control protocol to be updated only if a pre-designed condition is satisfied. Several ETC strategies have been proposed for consensus in MAS (Peng and Li, <xref ref-type="bibr" rid="B32">2018</xref>; Ge et al., <xref ref-type="bibr" rid="B16">2019</xref>). More recently, <italic>dynamic</italic> event-triggering control (DETC) schemes (Hu et al., <xref ref-type="bibr" rid="B24">2018</xref>; Deng et al., <xref ref-type="bibr" rid="B10">2020</xref>; Zhao and Hua, <xref ref-type="bibr" rid="B56">2021</xref>; Yang R. et al., <xref ref-type="bibr" rid="B47">2022</xref>) have been recognized as one of the most efficient ETC schemes. Unlike conventional ETC schemes, in DETC an auxiliary dynamic variable is designed which helps in reducing the amount of control updates. The advantage of DETC scheme in reducing the amount of events over other simplified schemes is proved in Girard (<xref ref-type="bibr" rid="B17">2014</xref>). Recently, there has been a surge of considerable interest on DETC methodologies in different applications as surveyed in Ge et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B16">2019</xref>). For instance, Meng et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B29">2023</xref>) focused on DETC fault interval estimation for aeroengine sensors, where to reconstruct sensor fault a DET-based robust augmented state observer is designed. In (Cao et al., <xref ref-type="bibr" rid="B7">2023</xref>) effects of time-varying delay on observer-based DETC mechanisms for MASs have been investigated. Furthermore, design of DETC mechanisms for distributed bipartite consensus in MASs has been considered in Du X. et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B13">2023</xref>). He et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B21">2022</xref>) surveys different secure control problems associated with MASs. The intuition behind this survey is the increased attack surface of MASs due to network-enabled information sharing as a consequence of expanded connectivity in practical scenarios. Along a similar path, Wang et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B39">2023</xref>) targets surveying recent literature on resilient consensus control for MASs. Please refer to this work for a complete treatment of state-of-the-art concerning DoS attacks, spoofing attacks and Byzantine attacks in MASs, where attack model and mechanisms are introduced together with associated resilient consensus control structure. As a final note, when it comes to secure consensus of MASs, Shang (<xref ref-type="bibr" rid="B37">2022</xref>) proposed a median-based consensus strategy for resilient consensus control of MAS considering a time-varying directed random network. The proposed approach is superior to Weighted-Mean-Subsequence-Reduced techniques eliminating the need for the number of malicious agents in vicinity of each cooperating agent. In Shang (<xref ref-type="bibr" rid="B36">2021</xref>), the problem of resilient coordinated control in MASs is considered in presence o malicious agents, where agents&#x00027; dynamics can be continuous-time or discrete-time. Furthermore, this work introduces the intriguing concept of heterogeneous robustness, which facilitates convergence analysis, and aims at capturing topological structure of the underlying network. Finally, Shang (<xref ref-type="bibr" rid="B38">2023</xref>) focused on resilient tracking consensus with a single leader considering a time-varying random directed graph, where in addition to cooperative agents, Byzantine agents are present.</p>
<p>Generally speaking, the DETC schemes often depend on multiple unknown parameters which should be designed based on the stability of the closed-loop MAS. The capability of the event-triggering schemes in reducing the number of control updates highly depends on the operating values of the design parameters. Regarding the DETC schemes, it is often the case that some feasible regions are derived for the design parameters (Hu et al., <xref ref-type="bibr" rid="B24">2018</xref>; Yi et al., <xref ref-type="bibr" rid="B49">2018</xref>; He et al., <xref ref-type="bibr" rid="B20">2019</xref>; He and Mo, <xref ref-type="bibr" rid="B19">2022</xref>). However, even when the feasible regions are known, selecting proper operating values that efficiently reduces the control updates is still inexplicable and requires trial and error. It is, therefore, desirable to develop a systematic design framework that computes the exact values of the unknown parameters and guarantee a substantial reduction for the control updates. Motivated by Peng and Yang (<xref ref-type="bibr" rid="B33">2013</xref>); Abdelrahim et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B1">2014</xref>); Amini et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B2">2022</xref>), where the convex optimization techniques are utilized to include some performance objectives (such as <italic>H</italic><sub>&#x0221E;</sub> optimization and inter-event interval maximization), in this article we develop a convex optimized design framework with a focus on reducing the control updates as much as possible.</p>
<p>Cyber security against malicious attacks is another important issue, which poses new challenges in performance and stability guarantees of the MASs. Generally, there exist three types of attacks targeted at cyber-physical systems, namely replay attacks, false data injection (FDI), and denial of service (DoS). In DoS (De Persis and Tesi, <xref ref-type="bibr" rid="B9">2015</xref>; Zhang et al., <xref ref-type="bibr" rid="B54">2018</xref>; Zhang and Feng, <xref ref-type="bibr" rid="B53">2019</xref>; Liu et al., <xref ref-type="bibr" rid="B27">2020</xref>), the adversary blocks the communication channels, hence the neighboring agents do not receive the transmitted signals. It is clear that DoS can significantly impact the behavior of the agents and, in extreme cases, can destabilize the MAS. In literature, the occurrence of DoS is often modeled either in a periodic (Hu et al., <xref ref-type="bibr" rid="B22">2019</xref>; Xu Y. et al., <xref ref-type="bibr" rid="B44">2019</xref>) or unknown pattern (Xu et al., <xref ref-type="bibr" rid="B45">2018</xref>; Feng and Hu, <xref ref-type="bibr" rid="B14">2019</xref>; Liu et al., <xref ref-type="bibr" rid="B27">2020</xref>). In practice, the periodic scenario may not be able to fully model the pattern of DoS, as the adversary can launch the attacks in non-periodic patterns. A common assumption considered in many related works such as Xu et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B45">2018</xref>); Feng and Hu (<xref ref-type="bibr" rid="B14">2019</xref>); Xu Y. et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B44">2019</xref>); Zha et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B51">2019</xref>); Amini et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B2">2022</xref>); Deng and Wen (<xref ref-type="bibr" rid="B11">2020</xref>); Zhang and Ye (<xref ref-type="bibr" rid="B55">2021</xref>) is that DoS simultaneously paralyzes all communication channels. In this scenario, the MAS undergoes a binary situation based on the DoS being active or inactive. If DoS is inactive, the MAS operates normally based on the initially designated network. If DoS is active, the communication network is fully paralyzed and all agents are open-loop. In a more complex and more general DoS, which is referred to as the asynchronous (distributed) DoS (Lu and Yang, <xref ref-type="bibr" rid="B28">2018</xref>; Xu W. et al., <xref ref-type="bibr" rid="B43">2019</xref>; Yang Y. et al., <xref ref-type="bibr" rid="B48">2020</xref>; Liu and Wang, <xref ref-type="bibr" rid="B26">2021</xref>; Yang and Ye, <xref ref-type="bibr" rid="B46">2022</xref>), the adversary attacks any arbitrary channel at different instants. Dealing with the asynchronous DoS is more challenging as the MAS may confront numerous connected or disconnected topologies depending on the status of each individual channel being healthy or under attack. Secure event-triggered consensus under asynchronous DoS is an important and challenging topic which, to date, has not been studied proportionately. It should be noted that the asynchronous DoS works (Lu and Yang, <xref ref-type="bibr" rid="B28">2018</xref>; Xu W. et al., <xref ref-type="bibr" rid="B43">2019</xref>; Yang Y. et al., <xref ref-type="bibr" rid="B48">2020</xref>; Liu and Wang, <xref ref-type="bibr" rid="B26">2021</xref>; Yang and Ye, <xref ref-type="bibr" rid="B46">2022</xref>) have practical shortcomings which require further improvement. In particular, Lu and Yang (<xref ref-type="bibr" rid="B28">2018</xref>); Yang and Ye (<xref ref-type="bibr" rid="B46">2022</xref>); Liu and Wang (<xref ref-type="bibr" rid="B26">2021</xref>) are based on time-triggered or sampled-data control protocols, not event-triggered. Additionally, the ETC schemes used in Xu W. et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B43">2019</xref>); Yang Y. et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B48">2020</xref>) has lower inter-event interval compared to the more advanced schemes such as DETC. This motivates us to develop a DETC method for consensus under asynchronous DoS attack.</p></sec>
<sec>
<title>1.2 Contributions</title>
<p>Motivated by the above discussion and following our previous work (Amini et al., <xref ref-type="bibr" rid="B2">2022</xref>), this article studies the dynamic event-triggered control for consensus in general linear MASs under unknown and asynchronous DoS attacks. The main contributions of the article are as follows:</p>
<list list-type="bullet">
<list-item><p>Unlike many existing works (Xu et al., <xref ref-type="bibr" rid="B45">2018</xref>; Feng and Hu, <xref ref-type="bibr" rid="B14">2019</xref>; Xu Y. et al., <xref ref-type="bibr" rid="B44">2019</xref>; Zha et al., <xref ref-type="bibr" rid="B51">2019</xref>; Deng and Wen, <xref ref-type="bibr" rid="B11">2020</xref>; Zhang and Ye, <xref ref-type="bibr" rid="B55">2021</xref>; Amini et al., <xref ref-type="bibr" rid="B2">2022</xref>), where the DoS attack simply blocks all the communication channels at the same time (referred to as synchronous DoS), we consider a more general and realistic scenario where the adversary attacks any arbitrary channel at different time instants (hence called asynchronous DoS). The problem formulation for asynchronous DoS is fundamentally different from that of the synchronous DoS. In addition, we should point out that by stating asynchronous (distributed) attack in the context of this work, we eliminate imposition of any patterns on the DOS. In other words, each of the distributed agents can face a different DoS pattern.</p></list-item>
<list-item><p>To the best of our knowledge, this is the first instance where a DETC protocol is formulated for consensus under unknown and asynchronous DoS attacks. Compared to Lu and Yang (<xref ref-type="bibr" rid="B28">2018</xref>); Xu W. et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B43">2019</xref>); Yang Y. et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B48">2020</xref>); Yang and Ye (<xref ref-type="bibr" rid="B46">2022</xref>); Liu and Wang (<xref ref-type="bibr" rid="B26">2021</xref>), the implementation of the DETC protocol under asynchronous DoS is novel and significantly reduces the burden of control updates.</p></list-item>
<list-item><p>Unlike existing works related to DETC schemes (He et al., <xref ref-type="bibr" rid="B20">2019</xref>; He and Mo, <xref ref-type="bibr" rid="B19">2022</xref>), the design procedure in this article is based on a co-design optimization and simultaneously computes all required event-triggering parameters as well as the control gain. The optimization increases the minimum inter-event interval for a guaranteed level of resilience to asynchronous DoS attacks.</p></list-item>
</list>
<p>The remaining article is organized as follows. Section 2 introduces notation and discusses the problem to be studied. Section 3 formulates the consensus problem under DoS. Section 4 presents the main results and sufficient conditions to guarantee consensus. Simulation examples are included in Section 5. Finally, Section 6 concludes the paper.</p></sec></sec>
<sec id="s2">
<title>2 Preliminaries and problem statement</title>
<p>Throughout the article, vectors are denoted in bold font while matrices and scalars are represented by normal font. The following notation is used. &#x02115;: set of natural numbers; &#x02115;<sub>0</sub> &#x0003D; &#x02115; &#x0222A; 0; &#x0211D;: set of real numbers; &#x02225;.&#x02225;: <italic>L</italic><sub>2</sub> norm; <italic>M</italic> &#x0003E; 0: symmetric positive definite matrix <italic>M</italic>; <italic>M</italic><sup>&#x02212;1</sup>: inverse of matrix <italic>M</italic>; &#x02297;: Kronecker product; (.)<sup><italic>T</italic></sup>: transpose of a matrix or vector argument. For two sets <italic>A</italic> and <italic>B</italic>, notation <italic>A</italic>\<italic>B</italic> returns the elements which belong to set <italic>A</italic> but not to set <italic>B</italic>. The asterisk &#x0002A; in the lower triangle of symmetric matrices represents the transpose of the corresponding block from the upper triangle. The communication network of a MAS at time <italic>t</italic> is modeled by graph <inline-formula><mml:math id="M1"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula><mml:math id="M2"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the set of agents. The pair (<italic>i, j</italic>), (1 &#x02264; <italic>j, i</italic> &#x02264; <italic>N</italic>), is included in the edge set <inline-formula><mml:math id="M3"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> iff agent <italic>j</italic> is connected to agent <italic>i</italic> at time <italic>t</italic>. Matrix <inline-formula><mml:math id="M4"><mml:mrow><mml:mi mathvariant='script'>A</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the weighted adjacency matrix at time <italic>t</italic>, where <italic>a</italic><sub><italic>i,j</italic></sub> &#x0003D; 0, <italic>a</italic><sub><italic>i,j</italic></sub> &#x02260; 0 if <inline-formula><mml:math id="M5"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <italic>a</italic><sub><italic>i,j</italic></sub> &#x0003D; 0 if <inline-formula><mml:math id="M6"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02209;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The neighboring set for agent <italic>i</italic> at time <italic>t</italic> is defined by <inline-formula><mml:math id="M7"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Laplacian matrices are defined by letter <italic>L</italic> with different subscripts (depending on the associated graph). We refer to the second smallest eigenvalue of <italic>L</italic>, denoted by &#x003BB;<sub>2</sub>(<italic>L</italic>), as the Fiedler value. The largest eigenvalue is denoted by &#x003BB;<sub><italic>N</italic></sub>(<italic>L</italic>). It is worth noting that, in our derivations, we need a symmetric Laplacian matrix where all its eigenvalues are real-valued. This is quite common practice in the LMI context. The main challenge here is that when Laplacian matrix is not symmetric, eigenvalues will be complex numbers rendering application of LMI infeasible.</p>
<p><bold> Proposition 1</bold>. For a undirected graph <italic>G</italic> and &#x003BB;<sub>2</sub>(<italic>L</italic>) as its Fiedler value, it holds that &#x003BB;<sub>2</sub>(<italic>L</italic>) &#x0003D; 0 if and only if <italic>G</italic> is disconnected. The number of connected components of <italic>G</italic> is equal to the multiplicity of 0 in the eigenvalues of Laplacian (Newman, <xref ref-type="bibr" rid="B31">2001</xref>, Thm. 1.3.4).</p>
<p>Consider the following general linear MAS</p>
<disp-formula id="E1"><label>(1)</label><mml:math id="M8"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>u</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M9"><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M10"><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>u</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> are, respectively, the state and control input for agent <italic>i</italic>. Matrices <italic>A</italic> and <italic>B</italic> are constant and known. The pair (<italic>A, B</italic>) is controllable.</p>
<p><bold>Definition 1.</bold> MAS <xref ref-type="disp-formula" rid="E1">Equation (1)</xref> is said to achieve state consensus if for any initial condition <inline-formula><mml:math id="M11"><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M12"><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">V</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, it holds that <inline-formula><mml:math id="M13"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo class="qopname">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M14"><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">V</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<sec>
<title>2.1 Control protocol and dynamic even-triggering scheme</title>
<p>Each agent measures and transmits its state value <bold><italic>x</italic></bold><sub><italic>i</italic></sub>(<italic>t</italic>) to its neighbors through an undirected network. As shown in <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1</xref>, a DETC scheme (which will be presented later) is employed to reduce the amount of control input updates. Only if the DETC condition is fulfilled an event is triggered and <bold><italic>u</italic></bold><sub><italic>i</italic></sub>(<italic>t</italic>) is updated. We denote the sequence <inline-formula><mml:math id="M15"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02115;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> as the triggering times for agent <italic>i</italic>, where <bold><italic>u</italic></bold><sub><italic>i</italic></sub>(<italic>t</italic>) is being updated. Using this notation, <inline-formula><mml:math id="M16"><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the state value at the <italic>k</italic>-th event for agent <italic>i</italic>. The inter-event interval for agent <italic>i</italic> is given by <inline-formula><mml:math id="M17"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02115;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> which shows the time interval between two events in a row. We denote the following disagreement vector for agent <italic>i</italic></p>
<disp-formula id="E2"><label>(2)</label><mml:math id="M18"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>q</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Note that the neighboring set <inline-formula><mml:math id="M19"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is time-varying since the DoS attack, as will be discussed later, can block the communication channel between agent <italic>i</italic> and any of its neighbors. The following control protocol is used for agent <italic>i</italic> to achieve consensus</p>
<disp-formula id="E3"><label>(3)</label><mml:math id="M20"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>u</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>K</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>q</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>K</italic> &#x02208; &#x0211D;<sup><italic>m</italic>&#x000D7;<italic>n</italic></sup> is the control gain to be designed. Let <inline-formula><mml:math id="M21"><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M22"><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">V</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, denote the event-triggering error. Initialized by <inline-formula><mml:math id="M23"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M24"><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">V</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the next event instant is triggered by the following DETC condition (Yi et al., <xref ref-type="bibr" rid="B49">2018</xref>)</p>
<disp-formula id="E4"><label>(4)</label><mml:math id="M25"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo class="qopname">inf</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:mo>|</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>q</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>q</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where matrices &#x003A6;<sub>1</sub> &#x02265; 0, &#x003A6;<sub>2</sub> &#x02265; 0 and scalar &#x003D5;<sub>3</sub> &#x02265; 0 are design parameters. The auxiliary state <italic>&#x003B7;</italic><sub><italic>i</italic></sub>(<italic>t</italic>) follows</p>
<disp-formula id="E5"><label>(5)</label><mml:math id="M26"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>q</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>q</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>&#x003B7;</italic><sub><italic>i</italic></sub>(0) &#x0003E; 0. Scalar <italic>&#x003D5;</italic><sub>4</sub> &#x02265; 0 and matrix &#x003A6;<sub>5</sub> &#x02265; 0 are the other unknown parameters to be designed.</p>
<p><bold>Remark 1.</bold> As observed in <xref ref-type="disp-formula" rid="E5">Equation (5)</xref>, the updating protocol for <italic>&#x003B7;</italic><sub><italic>i</italic></sub>(<italic>t</italic>) is based on the disagreement vector <bold><italic>q</italic></bold><sub><italic>i</italic></sub>(<italic>t</italic>) and a negative quadratic self-feedback. Intuitively, <italic>&#x003B7;</italic><sub><italic>i</italic></sub>(<italic>t</italic>) can be regarded as a linear first-order filtered value of <bold><italic>q</italic></bold><sub><italic>i</italic></sub>(<italic>t</italic>). Compared to the conventional ETC strategy ||<bold><italic>e</italic></bold><sub><italic>i</italic></sub>(<italic>t</italic>)|| &#x02264; &#x003B1;<sub><italic>i</italic></sub>&#x02225;<bold><italic>q</italic></bold><sub><italic>i</italic></sub>(<italic>t</italic>)&#x02225; used in Hu et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B23">2015</xref>), the utilization of the auxiliary variable <italic>&#x003B7;</italic><sub><italic>i</italic></sub>(<italic>t</italic>) helps in regulating the threshold (<xref ref-type="disp-formula" rid="E4">Equation 4</xref>) in a dynamic manner and in a better relationship with disagreement <bold><italic>q</italic></bold><sub><italic>i</italic></sub>(<italic>t</italic>). It is also proved in Girard (<xref ref-type="bibr" rid="B17">2014</xref>) that the inter-event interval using DETC (<xref ref-type="disp-formula" rid="E4">Equation 4</xref>) is larger than the conventional ETC strategy ||<bold><italic>e</italic></bold><sub><italic>i</italic></sub>(<italic>t</italic>)|| &#x02264; &#x003B1;<sub><italic>i</italic></sub>&#x02225;<bold><italic>q</italic></bold><sub><italic>i</italic></sub>(<italic>t</italic>)&#x02225;, meaning less event triggering is proved. It is straightforward to show that the ETC schemes proposed in Qian et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B34">2018</xref>); Wu et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B41">2018</xref>); Xu W. et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B43">2019</xref>); Yi et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B50">2019</xref>) are all special cases of the DETC (<xref ref-type="disp-formula" rid="E4">Equation 4</xref>).</p>
<fig id="F1" position="float">
<label>Figure 1</label>
<caption><p>Block representation of the dynamic event-triggered consensus under DoS attack at node <italic>i</italic>.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fcomp-05-1125124-g0001.tif"/>
</fig>
<p>Next, we show that parameter <italic>&#x003B7;</italic><sub><italic>i</italic></sub>(<italic>t</italic>) remains positive over time.</p>
<p><bold> Proposition 2</bold>. If &#x003A6;<sub>5</sub> &#x0003E; &#x003A6;<sub>2</sub> and <italic>&#x003B7;</italic><sub><italic>i</italic></sub>(0) &#x0003E; 0, <inline-formula><mml:math id="M27"><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">V</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, parameter <italic>&#x003B7;</italic><sub><italic>i</italic></sub>(<italic>t</italic>) remains positive over time. In particular the following condition holds</p>
<disp-formula id="E6"><label>(6)</label><mml:math id="M28"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><italic>Proof:</italic> Based on <xref ref-type="disp-formula" rid="E4">Equation (4)</xref>, it holds that <inline-formula><mml:math id="M29"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>q</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>q</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math id="M30"><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. If &#x003A6;<sub>5</sub> &#x0003E; &#x003A6;<sub>2</sub>, we get that <inline-formula><mml:math id="M31"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Since <inline-formula><mml:math id="M32"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is non-negative, it then follows that</p>
<disp-formula id="E7"><label>(7)</label><mml:math id="M33"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>By solving differential inequality (<xref ref-type="disp-formula" rid="E7">Equation 7</xref>) for <inline-formula><mml:math id="M34"><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we obtain <inline-formula><mml:math id="M35"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> Considering one event-triggering interval back, i.e., <inline-formula><mml:math id="M36"><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, one obtains <inline-formula><mml:math id="M37"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula>. By successively moving backward through intervals <inline-formula><mml:math id="M38"><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M39"><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, &#x02026;, <inline-formula><mml:math id="M40"><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and comparing the associated inequalities the following is obtained</p>
<disp-formula id="E8"><label>(8)</label><mml:math id="M41"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The proof is complete, noting that <xref ref-type="disp-formula" rid="E8">Equation (8)</xref> is equivalent to <xref ref-type="disp-formula" rid="E6">Equation (6)</xref>. &#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x025A1;</p>
<p>From the implementation point of view, in an event-triggering scheme the time interval between two arbitrary event instants must be strictly positive. Otherwise, the event-detector scheme would potentially detect an infinite number of events in a finite interval (He et al., <xref ref-type="bibr" rid="B20">2019</xref>). This undesirable phenomenon is known as the Zeno-behavior in the context of event-triggering control schemes. Therefore, it is necessary to exclude the possibility of Zeno-behavior in the proposed scheme. The exclusion of the Zeno-behavior is usually accomplished by obtaining a strictly positive lower-bound between two potential event instants. In other words, if we guarantee that the minimum inter-event time (MIET) between two successive event instants in <xref ref-type="disp-formula" rid="E4">Equation (4)</xref> is strictly positive, then the possibility of detecting infinite number of events in a finite period is ruled out. To exclude Zeno-behavior in <xref ref-type="disp-formula" rid="E4">Equation (4)</xref>, in what follows we prove that the minimum inter-event interval (MIET) between any two events is strictly positive.</p>
<p><bold> Proposition 3</bold>. The minimum inter-event time (MIET) for agent <italic>i</italic>, <inline-formula><mml:math id="M42"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">V</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, is strictly positive and lower-bounded by</p>
<disp-formula id="E9"><label>(9)</label><mml:math id="M43"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">ln</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E10"><label>(10)</label><mml:math id="M44"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">max</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>q</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>q</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>q</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><italic>Proof:</italic> Consider two consecutive event instants (<inline-formula><mml:math id="M46"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M47"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>) for agent <italic>i</italic>. Based on <xref ref-type="disp-formula" rid="E4">Equation (4)</xref>, at <inline-formula><mml:math id="M48"><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> it holds that <inline-formula><mml:math id="M49"><mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>. For <inline-formula><mml:math id="M50"><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, the event-triggering error <bold><italic>e</italic></bold><sub><italic>i</italic></sub>(<italic>t</italic>) evolves from zero until <xref ref-type="disp-formula" rid="E4">Equation 4</xref> is satisfied and the next event is detected. From <inline-formula><mml:math id="M51"><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> we obtain that <inline-formula><mml:math id="M52"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. From <xref ref-type="disp-formula" rid="E3">Equations (3)</xref> and (<xref ref-type="disp-formula" rid="E1">1</xref>), it holds that <inline-formula><mml:math id="M53"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>q</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Combining the last three equations leads to <inline-formula><mml:math id="M54"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>q</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, or <inline-formula><mml:math id="M55"><mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>q</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M56"><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. It, then, follows that <inline-formula><mml:math id="M57"><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow> <mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo> <mml:mrow><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow> <mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo> <mml:mi>A</mml:mi> <mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:msubsup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:math></inline-formula> or equivalently</p>
<disp-formula id="E11"><label>(11)</label><mml:math id="M58"><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:msub><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:msup><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:msubsup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>F</italic><sub><italic>i</italic></sub>(<italic>t</italic>) is defined in <xref ref-type="disp-formula" rid="E10">Equation (10)</xref>. The next event is detected by <xref ref-type="disp-formula" rid="E4">Equation (4)</xref> at <inline-formula><mml:math id="M59"><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> where <inline-formula><mml:math id="M60"><mml:mo>||</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>||</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>t</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>q</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>q</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Then, from <xref ref-type="disp-formula" rid="E6">Equation (6)</xref>, it follows that <inline-formula><mml:math id="M61"><mml:mo>||</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>||</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>&#x0200A;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>q</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>q</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula>. By combining the latter inequality with <xref ref-type="disp-formula" rid="E11">Equation (11)</xref>, expression (<xref ref-type="disp-formula" rid="E9">9</xref>) is obtained. The lower-bound derived in <xref ref-type="disp-formula" rid="E9">Equation (9)</xref> is strictly positive which implies that <inline-formula><mml:math id="M62"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is strictly greater than <inline-formula><mml:math id="M63"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, i.e., <inline-formula><mml:math id="M64"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. Conceptually speaking, it is guaranteed that the next event instant is always greater than the current one. Therefore, the possibility of infinite event-triggering in finite time is ruled out and DETC (<xref ref-type="disp-formula" rid="E4">Equation 4</xref>) does not exhibit Zeno behavior.</p>
<p><bold>Remark 2.</bold> In addition to excluding the possibility of the Zeno-behavior, another important observation can be made from expression (<xref ref-type="disp-formula" rid="E9">9</xref>). Based on the MIET, i.e., the right hand side of <xref ref-type="disp-formula" rid="E9">Equation (9)</xref>, it can be shown that smaller values for &#x02225;<italic>K</italic>&#x02225;, &#x02225;&#x003A6;<sub>1</sub>&#x02225;, and <italic>&#x003D5;</italic><sub>4</sub> increase the value of the MIET (i.e., the intensity of control updates is reduced). On the other hand, higher values for ||&#x003A6;<sub>2</sub>||, ||&#x003A6;<sub>3</sub>|| increase the MIET and help in reducing the control updates. Note that the impact of DETC parameters ||&#x003A6;<sub>1</sub>||, ||&#x003A6;<sub>2</sub>|| and ||&#x003A6;<sub>3</sub>|| on the intensity of events is intuitive from <xref ref-type="disp-formula" rid="E4">Equation (4)</xref> and also confirmed by <xref ref-type="disp-formula" rid="E9">Equation (9)</xref>. We use this observation in the proposed objective function considered in Theorems 1 and 2.</p></sec>
<sec>
<title>2.2 Denial of service</title>
<p>As shown in <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1</xref>, the DoS attacks, when active, target the communication channels and block the state transmission between the neighboring agents. Unlike many existing works (Xu et al., <xref ref-type="bibr" rid="B45">2018</xref>; Feng and Hu, <xref ref-type="bibr" rid="B14">2019</xref>; Xu Y. et al., <xref ref-type="bibr" rid="B44">2019</xref>; Zha et al., <xref ref-type="bibr" rid="B51">2019</xref>; Deng and Wen, <xref ref-type="bibr" rid="B11">2020</xref>; Zhang and Ye, <xref ref-type="bibr" rid="B55">2021</xref>; Amini et al., <xref ref-type="bibr" rid="B2">2022</xref>), where it is assumed that the DoS attacks simultaneously block all communication channels, in this article we consider a more general and realistic scenario where the adversary attacks any arbitrary link.</p>
<p>Let <inline-formula><mml:math id="M66"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denote the initially designed communication topology. When the adversary is completely inactive (i.e., none of the communication links are blocked) the MAS operates based on <italic>G</italic><sub>0</sub>. The associated Laplacian matrix to <italic>G</italic><sub>0</sub> is defined by <italic>L</italic><sub>0</sub>. Let</p>
<disp-formula id="E12"><label>(12)</label><mml:math id="M67"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02115;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>denote the <italic>c</italic>-th DoS interval on channel (<italic>i, j</italic>). Parameter <inline-formula><mml:math id="M68"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is the time instant when the adversary begins the <italic>c</italic>-th attack on channel (<italic>i, j</italic>) and <inline-formula><mml:math id="M69"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is the duration of attack. Since DoS on channel (<italic>i, j</italic>) also implies DoS on channel (<italic>j, i</italic>), condition <italic>i</italic> &#x0003C; <italic>j</italic> is mentioned in <xref ref-type="disp-formula" rid="E12">Equation (12)</xref>. Note that the first DoS can occur at <italic>t</italic> &#x0003D; 0, i.e., <inline-formula><mml:math id="M70"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>. Therefore, <inline-formula><mml:math id="M71"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> does not need to be strictly positive.</p>
<p>For channels (<italic>i, j</italic>) and (<italic>j, i</italic>), the state of &#x0201C;being under DoS1&#x00022; or &#x0201C;being healthy&#x00022; is a binary variable. Hence, there exist <inline-formula><mml:math id="M72"><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> possible communication topologies labeled by <italic>G</italic><sub>0</sub>, <italic>G</italic><sub>1</sub>, &#x02026;, <italic>G</italic><sub><italic>f</italic></sub>, where <inline-formula><mml:math id="M73"><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>. Let &#x003A5; and &#x0039B;, respectively, denote the set of all possible graphs under DoS attack and their corresponding Laplacian matrices, i.e.,</p>
<disp-formula id="E13"><label>(13)</label><mml:math id="M74"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003A5;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>During consensus iterations, the operating communication topology at time instant <italic>t</italic> is denoted by <inline-formula><mml:math id="M75"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. It is clear that <italic>G</italic>(<italic>t</italic>) &#x02208; &#x003A5;, &#x02200;<italic>t</italic> &#x02265; 0. We refer to <inline-formula><mml:math id="M76"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as the set of healthy edges (i.e., not under attack) at instant <italic>t</italic>.</p>
<p>The <italic>DoS graph</italic> is defined by the edges that are blocked by DoS. The DoS graph at instant <italic>t</italic> is denoted by <inline-formula><mml:math id="M77"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula><mml:math id="M78"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> if and only if the (<italic>i, j</italic>) communication channel is blocked by DoS at time <italic>t</italic>. In other words</p>
<disp-formula id="E73"><mml:math id="M79"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="2.77695pt" class="tmspace"/><mml:mo>&#x021D4;</mml:mo><mml:mspace width="2.77695pt" class="tmspace"/><mml:mo>&#x02203;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02115;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>It is straightforward to verify that the &#x0201C;healthy edges <inline-formula><mml:math id="M80"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>&#x00022; and &#x0201C;blocked edges <inline-formula><mml:math id="M81"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>&#x00022; satisfy</p>
<disp-formula id="E100"><mml:math id="M82"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0222A;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>In a similar fashion to <xref ref-type="disp-formula" rid="E13">Equation (13)</xref>, we define the following sets which include all possible DoS graphs and their corresponding Laplacian matrices</p>
<disp-formula id="E74"><mml:math id="M83"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003A5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Now, we classify the DoS attack modes based on their impact on the initial communication graph <italic>G</italic><sub>0</sub>.</p>
<p><bold>Mode I. Connectivity-preserved DoS (CP-DoS)</bold>: In this type of attack, a subset of the initial transmission links are attacked by DoS. However, the resultant communication topology remains connected.</p>
<p><bold>Mode II. Connectivity-broken DoS (CB-DoS)</bold>: In this scenario, a subset of the initial links are blocked and the resultant communication topology is disconnected. In the extreme case, all communication channels between the agents can be blocked which is referred to as the &#x0201C;full DoS&#x00022;.</p>
<p><bold>Example</bold>: Consider a MAS with five nodes as shown in <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure 2</xref>. The initially designed communication topology is labeled with <italic>G</italic><sub>0</sub> which consists of 6 bidirectional edges. At <italic>t</italic> &#x0003D; 1, two of the edges are blocked by DoS. The corresponding <italic>DoS graphs</italic> are shown above each rightward arrows. The attack at <italic>t</italic> &#x0003D; 1 is a CP-DoS as the resulting graph is still connected. Then, a CB-DoS occurs at <italic>t</italic> &#x0003D; 2 which isolates node 4. Note that the DoS graph is always constructed based on <italic>G</italic><sub>0</sub>, not the previously operating communication topology. Afterwards, the adversary is inactive at <italic>t</italic> &#x0003D; 3, so the MAS can operate based on <italic>G</italic><sub>0</sub>. Finally, a full DoS is observed at <italic>t</italic> &#x0003D; 4 which isolates all the nodes. Note that the cardinality of &#x003A5; is 2<sup>6</sup> &#x0003D; 64 which implies that there exist 63 different topologies under DoS for graph <italic>G</italic><sub>0</sub>. For ease of reference, <xref ref-type="table" rid="T1">Table 1</xref> lists important parameters used to model the communication topology of the MAS and DoS attacks.</p>
<fig id="F2" position="float">
<label>Figure 2</label>
<caption><p>An illustrative example for different classes of DoS attacks. <bold>(A)</bold> The initially designed communication topology <italic>G</italic><sub>0</sub>, <bold>(B)</bold> a connectivity-preserved DoS, <bold>(C)</bold> a connectivity-broken DoS, <bold>(D)</bold> an inactive cycle for DoS, <bold>(E)</bold> a full DoS.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fcomp-05-1125124-g0002.tif"/>
</fig>
<table-wrap position="float" id="T1">
<label>Table 1</label>
<caption><p>List of important parameters related to the communication topology under DoS.</p></caption>
<table frame="box" rules="all">
<thead>
<tr style="background-color:#919497;color:#ffffff">
<th valign="top" align="left"><bold>Parameter</bold></th>
<th valign="top" align="left"><bold>Definition</bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>G</italic><sub>0</sub></td>
<td valign="top" align="left">The initially designed communication graph</td>
</tr> <tr>
<td valign="top" align="left"><italic>G</italic>(<italic>t</italic>)</td>
<td valign="top" align="left">The operating communication graph at time <italic>t</italic></td>
</tr> <tr>
<td valign="top" align="left"><italic>G</italic><sub><italic>D</italic></sub>(<italic>t</italic>)</td>
<td valign="top" align="left">The graph associated with the communication links blocked by the DoS attack at time <italic>t</italic></td>
</tr> <tr>
<td valign="top" align="left"><italic>L</italic><sub>0</sub></td>
<td valign="top" align="left">The Laplacian graph associated with <italic>G</italic><sub>0</sub></td>
</tr> <tr>
<td valign="top" align="left"><italic>L</italic>(<italic>t</italic>)</td>
<td valign="top" align="left">The Laplacian graph associated with <italic>G</italic>(<italic>t</italic>).</td>
</tr> <tr>
<td valign="top" align="left"><italic>L</italic><sub><italic>D</italic></sub>(<italic>t</italic>)</td>
<td valign="top" align="left">The Laplacian graph associated with <italic>G</italic><sub><italic>D</italic></sub>(<italic>t</italic>)</td>
</tr> <tr>
<td valign="top" align="left">&#x003A5;</td>
<td valign="top" align="left">The set of all possible communication graphs under DoS with <italic>G</italic><sub>0</sub> as the initial graph</td>
</tr> <tr>
<td valign="top" align="left">&#x0039B;</td>
<td valign="top" align="left">The set of all Laplacian matrices for graphs in &#x003A5;</td>
</tr> <tr>
<td valign="top" align="left">&#x003A5;<sub><italic>D</italic></sub></td>
<td valign="top" align="left">The set of all possible DoS graphs that may attack <italic>G</italic><sub>0</sub></td>
</tr> <tr>
<td valign="top" align="left">&#x0039B;<sub><italic>D</italic></sub></td>
<td valign="top" align="left">The set of all Laplacian matrices for graphs in &#x003A5;<sub><italic>D</italic></sub></td>
</tr> <tr>
<td valign="top" align="left">&#x003BB;<sub>2</sub>(.)</td>
<td valign="top" align="left">The second smallest eigenvalue of the argument (Fiedler value)</td>
</tr> <tr>
<td valign="top" align="left">&#x003BB;<sub><italic>N</italic></sub>(.)</td>
<td valign="top" align="left">The largest eigenvalue of the argument</td>
</tr> <tr>
<td valign="top" align="left"><underline>&#x003BB;</underline></td>
<td valign="top" align="left">The minimum non-zero Fiedler value considering all the Laplacian matrices in set &#x003A5;.</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><inline-formula><mml:math id="M65"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="top" align="left">The maximum largest eigenvalue considering all Laplacian matrices with non-zero Fiedler value in set &#x003A5;<sub><italic>D</italic></sub>.</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
</sec>
<sec>
<title>2.3 Control objectives</title>
<p>The article addresses the following problems:</p>
<p><italic>Problem 1</italic>. As observed earlier, the DETC protocol (<xref ref-type="disp-formula" rid="E4">Equation 4</xref>) and the auxiliary variable <italic>&#x003B7;</italic><sub><italic>i</italic></sub>(<italic>t</italic>) which follows <xref ref-type="disp-formula" rid="E5">Equation (5)</xref> depend on the knowledge of multiple unknown gains. These gains can significantly impact the consensus features such as the convergence rate, intensity of the events, and the amount of resilience to DoS. How to efficiently design these gains in a systematic way is a challenging matter. Many references such as Hu et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B24">2018</xref>); Yi et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B49">2018</xref>); He et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B20">2019</xref>) derive some feasible <italic>regions</italic> for the DETC gains. However, even when the feasible regions are known, selecting the actual operating values that efficiently avoid unnecessary events remains an issue and requires some trial and error. As a more systematic approach, we propose a convex optimization to design the <italic>exact</italic> values of the unknown control and DETC gains based on an objective function which increases the minimum inter-event time (MIET). Increasing the MIET avoids unnecessary control updates.</p>
<p><italic>Problem 2</italic>. In the presence of attack, it is important to develop a secure implementation under all the DoS modes and their different resulting topologies. While some of the <inline-formula><mml:math id="M84"><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> variations may be homomorphic graphs, the exponential growth of the situations as per the number of edges makes dealing with all the possible scenarios difficult, especially for large networks. How to design proper control and DETC gains in response to CP-DoS and CB-DoS will be investigated. It is clear that if the MAS is subject to DoS attacks with unlimited duration, the control protocol cannot receive sufficient amount of information and consensus may not be achieved. Therefore, it is reasonable to consider an assumption regarding the finiteness of the attack duration and explicitly obtain the tolerable amount of resilience to DoS.</p></sec></sec>
<sec id="s3">
<title>3 Problem formulation</title>
<p>In this section, we analyze the closed-loop MAS (<xref ref-type="disp-formula" rid="E12">Equation 12</xref>) under asynchronous DoS attacks.</p>
<sec>
<title>3.1 Formulation of asynchronous DoS</title>
<p>The asynchronous DoS given in <xref ref-type="disp-formula" rid="E12">Equation (12)</xref> can lead to both the CP-DoS and CB-DoS attacks. According to Proposition (1), if the operating graph <italic>G</italic>(<italic>t</italic>) becomes disconnected under DoS, it holds that &#x003BB;<sub>2</sub>(<italic>L</italic>(<italic>t</italic>)) &#x0003D; 0.</p>
<p>We define the <italic>c</italic>-th CB-DoS interval as follows</p>
<disp-formula id="E14"><label>(14)</label><mml:math id="M85"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02115;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E15"><label>(15)</label><mml:math id="M86"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">inf</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02115;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>|</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo class="qopname">inf</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>with <italic>r</italic><sub>&#x02212;1</sub>&#x0002B;<italic>v</italic><sub>&#x02212;1</sub> &#x0003D; &#x02212;1. Conceptually speaking, <italic>r</italic><sub><italic>m</italic></sub> is the earliest time when DoS on a link (<italic>i, j</italic>) leads to a disconnected graph [i.e., &#x003BB;<sub>2</sub>(<italic>L</italic>(<italic>t</italic>)) &#x0003D; 0]. Also, <italic>v</italic><sub><italic>m</italic></sub> is the duration of <italic>R</italic><sub><italic>m</italic></sub>, i.e., the earliest time after <italic>r</italic><sub><italic>m</italic></sub> when the graph becomes connected again [i.e., &#x003BB;<sub>2</sub>(<italic>L</italic>(<italic>t</italic>)) &#x0003E; 0]. Expression <italic>r</italic><sub>&#x02212;1</sub>&#x0002B;<italic>v</italic><sub>&#x02212;1</sub> &#x0003D; &#x02212;1 is selected for the initialization of <italic>r</italic><sub>0</sub> as the first instance where connectivity of the network is broken. The union of all CB-DoS intervals for <italic>t</italic> &#x02208; [<italic>t</italic><sub>1</sub>, <italic>t</italic><sub>2</sub>) is</p>
<disp-formula id="E16"><label>(16)</label><mml:math id="M88"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x022C3;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02115;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02229;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The complement of <italic>R</italic><sub><italic>m</italic></sub> is <italic>W</italic><sub><italic>m</italic></sub>, which represents either healthy or CP-DoS intervals. More precisely,</p>
<disp-formula id="E17"><label>(17)</label><mml:math id="M89"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02115;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The union of all healthy or CP-DoS intervals for <italic>t</italic> &#x02208; [<italic>t</italic><sub>1</sub>, <italic>t</italic><sub>2</sub>) is given by</p>
<disp-formula id="E18"><label>(18)</label><mml:math id="M90"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x022C3;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02115;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02229;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Based on <xref ref-type="disp-formula" rid="E14">Equations (14)</xref>&#x02013;(<xref ref-type="disp-formula" rid="E19">19</xref>), let |<italic>R</italic>(<italic>t</italic><sub>1</sub>, <italic>t</italic><sub>2</sub>)| and |<italic>W</italic>(<italic>t</italic><sub>1</sub>, <italic>t</italic><sub>2</sub>)|, respectively, denote the accumulative length of corresponding intervals for <italic>t</italic> &#x02208; [<italic>t</italic><sub>1</sub>, <italic>t</italic><sub>2</sub>). Since <italic>W</italic>(<italic>t</italic><sub>1</sub>, <italic>t</italic><sub>2</sub>) and <italic>R</italic>(<italic>t</italic><sub>1</sub>, <italic>t</italic><sub>2</sub>) are complements of each other, one concludes that</p>
<disp-formula id="E19"><label>(19)</label><mml:math id="M91"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The following assumption holds for the duration of the DoS attacks.</p>
<p><bold> Assumption 1</bold>. There exist positive constants <italic>T</italic><sub>0</sub>, and <italic>T</italic><sub>1</sub> such that the following upper-bounds hold (De Persis and Tesi, <xref ref-type="bibr" rid="B9">2015</xref>)</p>
<disp-formula id="E20"><label>(20)</label><mml:math id="M92"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The DoS attacks considered in Hu et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B22">2019</xref>); Xu Y. et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B44">2019</xref>) are assumed to follow a periodic pattern. Considering a periodic pattern for DoS may not fully represent the unknown and malicious nature of the adversary. Our considered asynchronous attack is more general, where the DoS is assumed to occur with an unknown pattern. Such a DoS model with unknown pattern can be characterized only by the energy constraints of the adversary. Assumption 1, which is widely used for formulation of unknown DoS attacks, constrains DoS in terms of its average duration. In other words, the strength of the DoS attacks (in terms of duration) is scalable with time. Inequality (<xref ref-type="disp-formula" rid="E21">Equation 21</xref>) expresses property that the DoS intervals satisfy a slow-on-the-average type condition. It implies that the total duration for DoS, on average, should not exceed a certain fraction of time, which is scaled by 1/<italic>T</italic><sub>1</sub>. Parameter <italic>T</italic><sub>0</sub> is included to allow for consideration of DoS at the start time.</p></sec>
<sec>
<title>3.2 Closed-loop system</title>
<p>Let <inline-formula><mml:math id="M93"><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M94"><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M95"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M96"><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. From <xref ref-type="disp-formula" rid="E1">Equations (1)</xref> and (<xref ref-type="disp-formula" rid="E3">3</xref>), the closed-loop MAS under DoS is given below</p>
<disp-formula id="E21"><label>(21)</label><mml:math id="M97"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Next, we transform system (21) through the eigenvalue decomposition of <italic>L</italic><sub>0</sub>. It is straightforward to show that</p>
<disp-formula id="E75"><mml:math id="M98"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M99"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle class="text"><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">diag</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a diagonal matrix consisting the eigenvalues of <italic>L</italic><sub>0</sub> and matrix <inline-formula><mml:math id="M100"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> includes the normalized eigenvectors of <italic>L</italic><sub>0</sub>. We construct the (<italic>N</italic>&#x02212;1) &#x000D7; <italic>N</italic> dimensional matrix <italic>V</italic><sub>0</sub> which includes rows 2 to <italic>N</italic> of matrix <inline-formula><mml:math id="M101"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. In other words, matrix <italic>V</italic><sub>0</sub> is obtained by removing the first row of matrix <inline-formula><mml:math id="M102"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> (the corresponding eigenvector to eigenvalue zero). With this definition, it holds that <inline-formula><mml:math id="M103"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. Now, consider the following transformation</p>
<disp-formula id="E22"><label>(22)</label><mml:math id="M104"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>z</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>It is proved in Ge and Han (<xref ref-type="bibr" rid="B15">2017</xref>) that consensus is achieved in <xref ref-type="disp-formula" rid="E21">Equation (21)</xref> iff <inline-formula><mml:math id="M105"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo class="qopname">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>z</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>. Using <xref ref-type="disp-formula" rid="E22">Equation 22</xref>, system (21) is converted to</p>
<disp-formula id="E23"><label>(23)</label><mml:math id="M106"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>z</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>z</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02297;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M108"><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <italic>J</italic><sub><italic>D</italic></sub>(<italic>t</italic>) &#x0003D; diag(&#x003BB;<sub>2</sub>(<italic>L</italic><sub><italic>D</italic></sub>(<italic>t</italic>)), &#x02026;, &#x003BB;<sub><italic>N</italic></sub>(<italic>L</italic><sub><italic>D</italic></sub>(<italic>t</italic>))). Matrix <italic>V</italic><sub><italic>D</italic></sub>(<italic>t</italic>) with unity norm includes the eigenvectors of <italic>L</italic><sub><italic>D</italic></sub>(<italic>t</italic>).</p></sec></sec>
<sec id="s4">
<title>4 Stability analysis and parameter design</title>
<p>In this section, we propose a co-design approach to compute the control and DETC parameters under asynchronous DoS attacks. For ease of comprehension, the results are presented in two theorems.</p>
<list list-type="bullet">
<list-item><p>In Theorem 1, we assume that only CP-DoS occurs. Considering this situation, we propose an optimization framework that co-designs all the unknown control and DETC parameters with a given desired rate for exponential consensus convergence.</p></list-item>
<list-item><p>Theorem 2 extends Theorem 1 by considering both the CB-DoS and CP-DoS. A desired level of tolerance to asynchronous DoS can be selected <italic>a priori</italic>. The trade-offs between the rate of consensus convergence, intensity of control updates, and the amount of resilience to DoS can be controlled by Theorem 2.</p></list-item>
</list>
<sec>
<title>4.1 Parameter design under connectivity-preserved DoS</title>
<p>In this section, we propose a theorem that guarantees consensus under the situation where MAS (<xref ref-type="disp-formula" rid="E23">Equation 23</xref>) is only subjected to CP-DoS. Section 4.2 extends the framework to both the DoS cases.</p>
<p><bold> Theorem 1</bold>. Consider MAS (<xref ref-type="disp-formula" rid="E23">Equation 23</xref>) with the initially designed communication topology <inline-formula><mml:math id="M109"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> under CP-DoS attacks. Given a desired consensus convergence rate &#x003C9;<sub>1</sub>, if there exist positive definite matrices <italic>P</italic><sub><italic>n</italic>&#x000D7;<italic>n</italic></sub> &#x0003E; 0, <italic>M</italic><sub>1<sub><italic>n</italic>&#x000D7;<italic>n</italic></sub></sub> &#x0003E; 0, <italic>M</italic><sub>2<sub><italic>n</italic>&#x000D7;<italic>n</italic></sub></sub> &#x0003E; 0, <italic>M</italic><sub>5<sub><italic>n</italic>&#x000D7;<italic>n</italic></sub></sub> &#x0003E; 0, free matrix &#x003A9;<sub><italic>m</italic>&#x000D7;<italic>n</italic></sub>, positive scalars <italic>m</italic><sub>3</sub> &#x0003E; 0, <italic>m</italic><sub>4</sub> &#x0003E; 0, &#x003F5;<sub>1</sub> &#x0003E; 0, and &#x003B8;<sub><italic>c</italic></sub> &#x0003E; 0, (1 &#x02264; <italic>c</italic> &#x02264; 7), such that the following convex minimization problem is feasible</p>
<disp-formula id="E24"><label>(24)</label><mml:math id="M110"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo class="qopname">min</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>&#x1D53D;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>subject to:</p>
<disp-formula id="E25"><label>(25)</label><mml:math id="M111"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mn>00</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>*</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mn>0</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>*</mml:mo><mml:mo>*</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>*</mml:mo><mml:mo>*</mml:mo><mml:mo>*</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>I</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E26"><label>(26)</label><mml:math id="M112"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x003A0;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E27"><label>(27)</label><mml:math id="M113"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>*</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>*</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>*</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>*</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>*</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>*</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>*</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E28"><label>(28)</label><mml:math id="M115"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:munder accentunder='true'><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mo>_</mml:mo></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E29"><label>(29)</label><mml:math id="M117"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder accentunder='true'><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mo>_</mml:mo></mml:munder><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">min</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo class="qopname">&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E30"><label>(30)</label><mml:math id="M118"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">max</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo class="qopname">&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>then the unknown parameters for control protocol (<xref ref-type="disp-formula" rid="E2">Equation 2</xref>) and DETC scheme (<xref ref-type="disp-formula" rid="E4">Equation 4</xref>) are designed as follows</p>
<disp-formula id="E31"><label>(31)</label><mml:math id="M119"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The following bounds are guaranteed for the designed parameters associated with the convex minimization problem defined through <xref ref-type="disp-formula" rid="E24">Equations (24)</xref>&#x02013;(<xref ref-type="disp-formula" rid="E30">30</xref>)</p>
<disp-formula id="E32"><label>(32)</label><mml:math id="M121"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Using <xref ref-type="disp-formula" rid="E31">Equation (31)</xref>, the convergence rate of <bold><italic>z</italic></bold>(<italic>t</italic>) satisfies</p>
<disp-formula id="E33"><label>(33)</label><mml:math id="M123"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo class="qopname">min</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>z</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>z</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M124"><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo class="qopname">max</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>z</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>z</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p><italic>Proof</italic>. For the sake of readability, we remove the time argument <italic>t</italic> in the proof. Consider the following expression</p>
<disp-formula id="E34"><label>(34)</label><mml:math id="M125"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>V</italic> &#x0003D; <italic>V</italic><sub>1</sub>&#x0002B;<italic>V</italic><sub>2</sub> and</p>
<disp-formula id="E35"><label>(35)</label><mml:math id="M126"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>z</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>z</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>If (34) is guaranteed, condition (33) is satisfied and &#x003C9;<sub>1</sub> determines the exponential consensus convergence rate. We compute the time derivative for <italic>V</italic><sub>1</sub> as follows</p>
<disp-formula id="E36"><label>(36)</label><mml:math id="M127"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>z</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0039E;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>z</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>z</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>W</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M128"><mml:mo>&#x0039E;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> Remind that in this theorem we assume that the MAS is either in healthy intervals or under CP-DoS. In this situation, all the diagonal elements of <italic>J</italic><sub>0</sub>&#x02212;<italic>J</italic><sub><italic>D</italic></sub> are non-zero. Under condition (<italic>P</italic><sup>&#x02212;1</sup><italic>BK</italic>)<sup><italic>T</italic></sup> &#x0002B; <italic>P</italic><sup>&#x02212;1</sup><italic>BK</italic> &#x0003E; 0, the following holds</p>
<disp-formula id="E37"><label>(37)</label><mml:math id="M129"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0039E;</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:munder accentunder='true'><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mo>_</mml:mo></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>We expand <inline-formula><mml:math id="M130"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> based on <xref ref-type="disp-formula" rid="E5">Equation (5)</xref></p>
<disp-formula id="E38"><label>(38)</label><mml:math id="M131"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>q</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>q</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Since <italic>L</italic><sub><italic>D</italic></sub> &#x02265; 0, it holds that <inline-formula><mml:math id="M133"><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula>. Recalling that <inline-formula><mml:math id="M134"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M135"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and using transformation (22), it is straightforward to show</p>
<disp-formula id="E39"><label>(39)</label><mml:math id="M136"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>z</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>z</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Considering Equations (<xref ref-type="disp-formula" rid="E38">38</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="E39">39</xref>), and inequality <inline-formula><mml:math id="M137"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula>, we conclude that</p>
<disp-formula id="E40"><label>(40)</label><mml:math id="M138"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>z</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>z</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>As for the DETC (<xref ref-type="disp-formula" rid="E4">Equation 4</xref>), it holds that <inline-formula><mml:math id="M139"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>q</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>q</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M140"><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. In a collective sense, we obtain <inline-formula><mml:math id="M141"><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>q</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>q</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula>. Similar to <xref ref-type="disp-formula" rid="E39">Equation (39)</xref>, we can derive that <inline-formula><mml:math id="M142"><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>q</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>q</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>z</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>z</mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula>. Therefore, the following condition is obtained</p>
<disp-formula id="E41"><label>(41)</label><mml:math id="M143"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>z</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>z</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Let <bold>&#x003BD;</bold> &#x0003D; [<bold><italic>z</italic></bold><sup><italic>T</italic></sup>, <bold><italic>e</italic></bold><sup><italic>T</italic></sup>, <bold><italic>&#x003B7;</italic></bold><sup><italic>T</italic></sup>]<italic>T</italic>. Based on Equations (<xref ref-type="disp-formula" rid="E36">36</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="E37">37</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="E40">40</xref>), and (<xref ref-type="disp-formula" rid="E41">41</xref>), we re-arrange <xref ref-type="disp-formula" rid="E34">Equation (34)</xref> as follows</p>
<disp-formula id="E42"><label>(42)</label><mml:math id="M144"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E76"><mml:math id="M145"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>*</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>*</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>*</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:munder accentunder='true'><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mo>_</mml:mo></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Inequality (<xref ref-type="disp-formula" rid="E34">Equation 34</xref>) is guaranteed if <inline-formula><mml:math id="M146"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>. We pre- and post multiply <inline-formula><mml:math id="M147"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> by &#x02119; &#x0003D; diag(<italic>I</italic><sub><italic>N</italic>&#x02212;1</sub>&#x02297;<italic>P, I</italic><sub><italic>N</italic></sub>&#x02297;<italic>P, I</italic><sub><italic>N</italic></sub>), which results in <inline-formula><mml:math id="M148"><mml:mi>&#x02119;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x02119;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Denote the following alternative variables</p>
<disp-formula id="E43"><label>(43)</label><mml:math id="M149"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Now, re-arrange <inline-formula><mml:math id="M151"><mml:mi>&#x02119;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x02119;</mml:mi></mml:math></inline-formula> as follows</p>
<disp-formula id="E44"><label>(44)</label><mml:math id="M152"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x02119;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x02119;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E77"><mml:math id="M153"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>*</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>*</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>*</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:munder accentunder='true'><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mo>_</mml:mo></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>According to Young&#x00027;s inequality, condition (44) is guaranteed if there exists a positive scalar &#x003F5;<sub>1</sub> such that</p>
<disp-formula id="E45"><label>(45)</label><mml:math id="M154"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The only non-zero element of <italic>Y</italic><sup><italic>T</italic></sup><italic>Y</italic> is <inline-formula><mml:math id="M155"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>W</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Now, we consider the following upper-bound</p>
<disp-formula id="E46"><label>(46)</label><mml:math id="M156"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>W</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Considering the upper-bound in <xref ref-type="disp-formula" rid="E46">Equation (46)</xref> and using the Schur complement Lemma with respect to the term <inline-formula><mml:math id="M157"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>Y</mml:mi></mml:math></inline-formula>, inequality (<xref ref-type="disp-formula" rid="E45">Equation 45</xref>) turns into &#x003A8;<sub>1</sub> &#x0003C; 0 given in <xref ref-type="disp-formula" rid="E25">Equation (25)</xref>. The condition above (<xref ref-type="disp-formula" rid="E37">Equation 37</xref>) is pre- and post-multiplied by <italic>P</italic> and that results in LMI &#x003A0; &#x0003C; 0 given in <xref ref-type="disp-formula" rid="E26">Equation (26)</xref>.</p>
<p><bold>Formulation of the objective function</bold>: Similar to Amini et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B2">2022</xref>), a weighted-sum approach is employed to decrease/increase the control gain and DETC parameters according to their impact on MIET (<xref ref-type="disp-formula" rid="E9">Equation 9</xref>). For decision variables &#x003B8;<sub><italic>c</italic></sub> &#x0003E; 0, (1 &#x02264; <italic>c</italic> &#x02264; 7), we consider the following constraints</p>
<disp-formula id="E47"><label>(47)</label><mml:math id="M158"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Note that from <xref ref-type="disp-formula" rid="E43">Equations (43)</xref> and (<xref ref-type="disp-formula" rid="E47">47</xref>) one can obtain the bounds given in <xref ref-type="disp-formula" rid="E32">Equation (32)</xref>. According to <xref ref-type="disp-formula" rid="E32">Equation (32)</xref>, if one decreases the values of &#x003B8;<sub><italic>c</italic></sub> &#x0003E; 0 (1 &#x02264; <italic>c</italic> &#x02264; 7), parameters {&#x02225;<italic>K</italic>&#x02225;, &#x02225;&#x003A6;<sub>1</sub>&#x02225;, <italic>&#x003D5;</italic><sub>4</sub>} are decreased and {&#x02225;&#x003A6;<sub>2</sub>&#x02225;, <italic>&#x003D5;</italic><sub>3</sub>, &#x02225;&#x003A6;<sub>5</sub>&#x02225;} are increased. This increases MIET (<xref ref-type="disp-formula" rid="E9">Equation 9</xref>). The objective function <italic>F</italic> (given in <xref ref-type="disp-formula" rid="E9">Equation 9</xref>) is constructed based on minimizing the sum of &#x003B8;<sub><italic>c</italic></sub>, (1 &#x02264; <italic>c</italic> &#x02264; 7). The constraints given in <xref ref-type="disp-formula" rid="E24">Equation (24)</xref> are not in the form of LMIs. To make convex constraints, we employ the Schur complement and LMIs <italic>C</italic><sub><italic>i</italic></sub>, (1 &#x02264; <italic>i</italic> &#x02264; 7), are obtained from <xref ref-type="disp-formula" rid="E47">Equation (47)</xref>. Once the convex problem (<xref ref-type="disp-formula" rid="E24">Equation 24</xref>) is solved the control gain and DETC parameters are computed from <xref ref-type="disp-formula" rid="E31">Equation (31)</xref>. &#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x025A1;</p>
<p><bold>Remark 3</bold>. In fact, Theorem 1 guarantees consensus based on the smallest possible Fiedler value (<underline>&#x003BB;</underline>) and the maximum largest eigenvalue for the DoS graph (<inline-formula><mml:math id="M160"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>). These eigenvalues correspond to the strongest possible CP-DoS attacks on <italic>G</italic><sub>0</sub>. As for the performance trade-offs, a faster desired convergence rate (i.e., a larger value for &#x003C9;<sub>1</sub>) leads to a faster consensus convergence according to <xref ref-type="disp-formula" rid="E33">Equation (33)</xref>. However, as &#x003C9;<sub>1</sub> is increased the intensity of the events is increased and less saving in control updates is expected.</p></sec>
<sec>
<title>4.2 Extension to connectivity-broken DoS</title>
<p>In the following theorem, we extend Theorem 1 for the situation where both the CB-DoS and CP-DoS may occur.</p>
<p><bold> Theorem 2</bold>. Consider MAS (<xref ref-type="disp-formula" rid="E23">Equation 23</xref>) with the initially designed communication topology <italic>G</italic><sub>0</sub> under both the CP-DoS and CB-DoS attacks. Let &#x003C9;<sub>1</sub> be the desired consensus convergence rate under only CP-DoS and &#x003B1; &#x0003C; 1 be the desired resilience level to CB-DoS attacks. If there exist positive definite matrices <italic>P</italic><sub><italic>n</italic>&#x000D7;<italic>n</italic></sub> &#x0003E; 0, <italic>M</italic><sub>1<sub><italic>n</italic>&#x000D7;<italic>n</italic></sub></sub> &#x0003E; 0, <italic>M</italic><sub>2<sub><italic>n</italic>&#x000D7;<italic>n</italic></sub></sub> &#x0003E; 0, <italic>M</italic><sub>5<sub><italic>n</italic>&#x000D7;<italic>n</italic></sub></sub> &#x0003E; 0, free matrix &#x003A9;<sub><italic>m</italic>&#x000D7;<italic>n</italic></sub>, positive scalars <italic>m</italic><sub>3</sub> &#x0003E; 0, <italic>m</italic><sub>4</sub> &#x0003E; 0, &#x003F5;<sub>1</sub> &#x0003E; 0, &#x003F5;<sub>2</sub> &#x0003E; 0, and &#x003B8;<sub><italic>c</italic></sub> &#x0003E; 0, (1 &#x02264; <italic>c</italic> &#x02264; 7), such that the following convex minimization problem is feasible</p>
<disp-formula id="E48"><label>(48)</label><mml:math id="M161"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo class="qopname">min</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>&#x1D53D;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>subject to:</p>
<disp-formula id="E49"><label>(49)</label><mml:math id="M162"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E50"><label>(50)</label><mml:math id="M163"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>*</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>*</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>*</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>*</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>*</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>*</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>I</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E51"><label>(51)</label><mml:math id="M164"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x003A0;</mml:mo><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where &#x003A8;<sub>1</sub>, &#x003A0;, and <italic>C</italic><sub><italic>i</italic></sub>, (1 &#x02264; <italic>i</italic> &#x02264; 7), are previously defined in Theorem 1 and</p>
<disp-formula id="E52"><label>(52)</label><mml:math id="M166"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:munder accentunder='true'><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mo>_</mml:mo></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">max</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo class="qopname">&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>then the unknown parameters for control protocol (<xref ref-type="disp-formula" rid="E2">Equation 2</xref>) and DETC (<xref ref-type="disp-formula" rid="E4">Equation 4</xref>) are designed from the same expressions given in <xref ref-type="disp-formula" rid="E31">Equation (31)</xref>. These parameters guarantee resilient to CB-DoS attacks satisfying</p>
<disp-formula id="E78"><mml:math id="M168"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Additionally, the system trajectories satisfy the following exponentially bounded stability</p>
<disp-formula id="E53"><label>(53)</label><mml:math id="M169"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo class="qopname">min</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>z</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>z</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B6;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E54"><label>(54)</label><mml:math id="M170"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003B6;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo class="qopname">max</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>z</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>z</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><italic>Proof:</italic> The proof considers three possible situations that the MAS may undergo: (i) Healthy or CP-DoS, (ii) CB-DoS where there exists at least one healthy channel, (iii) CB-DoS where all channels are blocked (full DoS).</p>
<p><bold>(i) Healthy or CP-DoS</bold>: From Theorem 1, for healthy or CP-DoS intervals (<italic>t</italic> &#x02208; <italic>W</italic><sub><italic>m</italic></sub>) it is guaranteed that <inline-formula><mml:math id="M171"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math></inline-formula> if &#x003A8;<sub>1</sub> &#x0003C; 0 and &#x003A0; &#x0003C; 0. This leads to the following expression</p>
<disp-formula id="E55"><label>(55)</label><mml:math id="M172"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><bold>(ii) CB-DoS where there exists at least one healthy channel</bold>: In the presence of CB-DoS (<italic>t</italic> &#x02208; <italic>R</italic><sub><italic>m</italic></sub>), MAS (<xref ref-type="disp-formula" rid="E23">Equation 23</xref>) is disconnected and the agents may diverge. There exists a positive scalar &#x003C9;<sub>2</sub> that the divergence rate satisfies</p>
<disp-formula id="E56"><label>(56)</label><mml:math id="M173"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>V</italic> &#x0003D; <italic>V</italic><sub>1</sub>&#x0002B;<italic>V</italic><sub>2</sub> is given in <xref ref-type="disp-formula" rid="E35">Equation (35)</xref>. We expand <xref ref-type="disp-formula" rid="E56">Equation (56)</xref> as</p>
<disp-formula id="E57"><label>(57)</label><mml:math id="M174"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Since <italic>V</italic><sub>2</sub> &#x0003E; 0, if condition</p>
<disp-formula id="E58"><label>(58)</label><mml:math id="M175"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>is guaranteed, then <xref ref-type="disp-formula" rid="E57">Equation (57)</xref> is also guaranteed. The time derivatives for <italic>V</italic><sub>1</sub> and <italic>V</italic><sub>2</sub> are given in the proof of Theorem 1 and are re-produced below for ease of reference</p>
<disp-formula id="E79"><mml:math id="M176"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>z</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0039E;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>z</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>z</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>W</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>with &#x0039E; given below <xref ref-type="disp-formula" rid="E36">Equation (36)</xref>. When CB-DoS occurs, there exists at least one zero diagonal entry in <italic>J</italic><sub>0</sub>&#x02212;<italic>J</italic><sub><italic>D</italic></sub>. Hence</p>
<disp-formula id="E80"><mml:math id="M177"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0039E;</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>For CB-DoS with at least one healthy channel it still holds that <inline-formula><mml:math id="M178"><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> Therefore, the proof follows similar steps given in expressions (<xref ref-type="disp-formula" rid="E39">39</xref>) to (<xref ref-type="disp-formula" rid="E46">46</xref>). This results in &#x003A8;<sub>2</sub> &#x0003C; 0 given in <xref ref-type="disp-formula" rid="E50">Equation (50)</xref>.</p>
<p><bold>(iii) CB-DoS where all channels are blocked</bold>: In the situation that all communication links are blocked we have <italic>L</italic><sub><italic>D</italic></sub>(<italic>t</italic>) &#x0003D; <italic>L</italic><sub>0</sub> and <bold><italic>q</italic></bold><sub><italic>i</italic></sub>(<italic>t</italic>) &#x0003D; 0, <inline-formula><mml:math id="M179"><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">V</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Expanding <xref ref-type="disp-formula" rid="E58">Equation (58)</xref> for this situation results in</p>
<disp-formula id="E59"><label>(59)</label><mml:math id="M180"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>z</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>z</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x000A0;&#x02003;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Condition (59) is guaranteed if <inline-formula><mml:math id="M182"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>. Pre- and post multiplying this condition by <italic>P</italic> results in &#x003A8;<sub>3</sub> &#x0003C; 0 given in <xref ref-type="disp-formula" rid="E51">Equation (51)</xref>.</p>
<p>Now, we merge the Lyapunov conditions derived for the <italic>W</italic><sub><italic>m</italic></sub> and <italic>R</italic><sub><italic>m</italic></sub> intervals from expressions (<xref ref-type="disp-formula" rid="E55">55</xref>) and (<xref ref-type="disp-formula" rid="E56">56</xref>). Let us first expand <xref ref-type="disp-formula" rid="E56">Equation (56)</xref>:</p>
<disp-formula id="E60"><label>(60)</label><mml:math id="M183"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Consecutively using <xref ref-type="disp-formula" rid="E55">Equations (55)</xref> and (<xref ref-type="disp-formula" rid="E60">60</xref>), and assuming <italic>t</italic> &#x02208; <italic>R</italic><sub><italic>m</italic></sub>, we obtain that</p>
<disp-formula id="E61"><label>(61)</label><mml:math id="M184"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02115;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>From <xref ref-type="disp-formula" rid="E20">Equations (20)</xref> and (<xref ref-type="disp-formula" rid="E21">21</xref>), the first term in the right hand side of <xref ref-type="disp-formula" rid="E61">Equation (61)</xref> is upper-bounded as follows</p>
<disp-formula id="E62"><label>(62)</label><mml:math id="M186"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B6;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E63"><label>(63)</label><mml:math id="M187"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02115;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where &#x003C1;<sub>1</sub> and &#x003B6; are defined in <xref ref-type="disp-formula" rid="E54">Equations (54)</xref> and (<xref ref-type="disp-formula" rid="E63">63</xref>).<xref ref-type="fn" rid="fn0001"><sup>1</sup></xref> From De Persis and Tesi (<xref ref-type="bibr" rid="B9">2015</xref>) (Lemma 4) the summation term in <xref ref-type="disp-formula" rid="E61">Equation (61)</xref> lies within the following upper-bound</p>
<disp-formula id="E64"><label>(64)</label><mml:math id="M188"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02115;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02115;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Expressions (<xref ref-type="disp-formula" rid="E62">62</xref>) and (<xref ref-type="disp-formula" rid="E64">64</xref>) lead to exponential bounded consensus given in <xref ref-type="disp-formula" rid="E53">Equation (53)</xref>.</p>
<p>Let &#x003B1; &#x0003D; &#x003C9;<sub>1</sub>/(&#x003C9;<sub>1</sub>&#x0002B;&#x003C9;<sub>2</sub>). If the CB-DoS attacks satisfy <inline-formula><mml:math id="M189"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, parameter &#x003B6; remains positive and system (<xref ref-type="disp-formula" rid="E1">Equation 1</xref>) is exponentially stable according to <xref ref-type="disp-formula" rid="E53">Equation (53)</xref>. Parameter &#x003B1; represents the level of resilience to CB-DoS attacks. This completes the proof. &#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x025A1;</p>
<p><bold>Remark 4</bold>. In simple terms, Theorem 2 computes the control gain and DETC parameters by considering three situations: (i) All channels are healthy or the MAS is under CP-DoS. LMI &#x003A8;<sub>1</sub> &#x0003C; 0 given in <xref ref-type="disp-formula" rid="E49">Equation (49)</xref> represents this situation. (ii) The MAS is under CB-DoS, however, at least one channel is healthy in the communication topology. This situation is represented by LMI &#x003A8;<sub>2</sub> &#x0003C; 0 given in <xref ref-type="disp-formula" rid="E50">Equation (50)</xref>. (iii) The MAS is under full CB-DoS and all communication channels are blocked. LMI &#x003A8;<sub>3</sub> &#x0003C; 0 given in <xref ref-type="disp-formula" rid="E51">Equation (51)</xref> represents this situation. With &#x003C9;<sub>1</sub> as the rate of consensus convergence for situation (i), &#x003C9;<sub>2</sub> as the rate of divergence for situations (ii) and (iii), and <italic>T</italic><sub>1</sub> as the time ratio of CB-DoS attacks, the condition <inline-formula><mml:math id="M190"><mml:mi>&#x003B6;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> decides whether consensus is guaranteed or not.</p>
<p><bold>Remark 5</bold>. Increasing the desired resilience level to CB-DoS &#x003B1;, by construction, would make the MAS more resilient to CB-DoS, i.e., higher overall duration for DoS is tolerable. However, higher values for &#x003B1; lead to lower values for &#x003C9;<sub>2</sub> which makes LMI &#x003A8;<sub>3</sub> &#x0003C; 0 (given in <xref ref-type="disp-formula" rid="E51">Equation 51</xref>) unlikelier to be satisfied; especially if <italic>A</italic> is inherently unstable. Additionally, a performance drop is expected in the event savings and consensus convergence when &#x003B1; is increased for the sake of higher tolerance to DoS. This is the trade-off between the system performance and its amount of security to DoS.</p>
<p><bold>Remark 6</bold>. As observed in Theorem 2, the knowledge of parameters <italic>T</italic><sub>0</sub> and <italic>T</italic><sub>1</sub> is only useful for the consensus convergence rate (<xref ref-type="disp-formula" rid="E53">Equation 53</xref>). In other words, the implementation of optimization (<xref ref-type="disp-formula" rid="E48">Equation 48</xref>) does not depend on <italic>T</italic><sub>0</sub> or <italic>T</italic><sub>1</sub>. However, for selecting a reasonable value for &#x003B1; and run optimization (<xref ref-type="disp-formula" rid="E48">Equation 48</xref>), it is helpful if the designer has a priori estimation of parameter <italic>T</italic><sub>1</sub> (which roughly represents the average ratio of CB-DoS duration to total time).</p>
<p><bold>Remark 7</bold>. The computational complexities of solving Theorems 1 and 2 grow at the <inline-formula><mml:math id="M191"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where the problem size <italic>N</italic><sub><italic>p</italic></sub> &#x0003D; max{<italic>d</italic><sub><italic>m</italic></sub>, <italic>n</italic><sub><italic>v</italic></sub>}, the duality gap denoted by &#x003F5;<sub><italic>g</italic></sub>, <italic>d</italic><sub><italic>m</italic></sub> is &#x0201C;the highest dimension of the LMIs associated with the optimization problem&#x00022;, and <italic>n</italic><sub><italic>v</italic></sub> is the &#x0201C;total number of decision variables&#x0201D; involved (Amini, <xref ref-type="bibr" rid="B6">2020</xref>, Remark 3.11). Both <italic>d</italic><sub><italic>m</italic></sub> and <italic>n</italic><sub><italic>v</italic></sub> are sensitive to addition of the DETC state <bold><italic>&#x003B7;</italic></bold>, and will be increased compared to the scenario without dynamic event-triggering. Consequently, the computational complexity of solving LMIs in Theorems 1 and 2 slightly grows.</p>
<p><bold>Remark 8</bold>. We remind that Theorem 2 guarantees consensus in the bounded sense with system trajectories satisfying inequality (<xref ref-type="disp-formula" rid="E53">Equation 53</xref>). The reason that an asymptotic or exponential rate without a residual cannot be guaranteed comes from inequality <inline-formula><mml:math id="M192"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula> which is used to make condition 38 quadratic. Intuitively, parameter <bold><italic>&#x003B7;</italic></bold> may not converge to zero which creates a bounded consensus error in the system.</p>
<p><bold>Remark 9</bold>. Recently there has been an increasing interest in the fully distributed consensus control where no global knowledge of multi-agent system is required. While our proposed implementation in this article requires the knowledge of the minimum non-zero Laplacian eigenvalue which is a global information, we have identified important simplifying assumptions and practical shortcomings in existing references on fully distributed consensus approaches compared to our work. For example, in a vast majority of the proposed approaches such as Cheng and Li (<xref ref-type="bibr" rid="B8">2019</xref>); Li et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B25">2020</xref>); Xu et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B42">2022</xref>) an ideal scenario where no attack is targeted on the network is considered. Therefore, consensus in these references are not guaranteed in the presence of DoS attacks. In Wang et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B40">2022</xref>); Du S. et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B12">2023</xref>) a fully distributed event-triggered consensus under DoS is formulated. However, the DoS considered in Wang et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B40">2022</xref>); Du S. et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B12">2023</xref>) is synchronous which significantly simplifies the formulation compared to asynchronous DoS considered in our work. A fully distributed consensus under DoS attacks represented by Markov process (which can be regarded as asynchronous DoS) is proposed in Wang et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B40">2022</xref>). However, the communication and control schemes in Wang et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B40">2022</xref>) is not event-triggered.</p>
<p><bold>Remark 10</bold>. This article considers a continuous-time model for the agents. Additionally, the dynamic event-triggering scheme (4) needs continuous-time monitoring of the condition to detect possible events. We note that it is not challenging to extend the proposed implementation in this work to a <italic>sampled-data</italic> dynamic event-triggering scheme where continuous-time measurement and event monitoring are relaxed. In fact, without compromising other novelties of the work one can adopt the well-known family of LMI-based Lyapunov-Krasovskii functionals (LKFs) stability method developed in our prior works [Amini et al., <xref ref-type="bibr" rid="B3">2021</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="E26">Equation (26)</xref>] and [Amini et al., <xref ref-type="bibr" rid="B5">2022b</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="E45">Equation (45)</xref>]. However, in order not to overshadow the main ideas of this work (i.e, incorporation of dynamic event triggering control under asynchronous DoS attacks) under overwhelmed formulation caused by the LKF approach we have opted to consider the continuous time formulation in this article.</p></sec>
<sec>
<title>4.3 Special case: DoS-free situation</title>
<p>The DoS-free situation (where no CP-DoS and no CB-DoS occur) is a special case of Theorems 1 and 2. The following corollary shows how the results in Theorem 1 can be reduced to the DoS-free situation</p>
<p><bold> Corollary 1</bold> (DoS-free situation). Consider MAS (<xref ref-type="disp-formula" rid="E23">Equation 23</xref>) with communication topology <inline-formula><mml:math id="M193"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Given a desired consensus convergence rate &#x003C9;<sub>1</sub>, if there exist positive definite matrices <italic>P</italic><sub><italic>n</italic>&#x000D7;<italic>n</italic></sub> &#x0003E; 0, <italic>M</italic><sub>1<sub><italic>n</italic>&#x000D7;<italic>n</italic></sub></sub> &#x0003E; 0, <italic>M</italic><sub>2<sub><italic>n</italic>&#x000D7;<italic>n</italic></sub></sub> &#x0003E; 0, <italic>M</italic><sub>5<sub><italic>n</italic>&#x000D7;<italic>n</italic></sub></sub> &#x0003E; 0, free matrix &#x003A9;<sub><italic>m</italic>&#x000D7;<italic>n</italic></sub>, positive scalars <italic>m</italic><sub>3</sub> &#x0003E; 0, <italic>m</italic><sub>4</sub> &#x0003E; 0, and &#x003B8;<sub><italic>c</italic></sub> &#x0003E; 0, (1 &#x02264; <italic>c</italic> &#x02264; 7), such that the following convex minimization problem is feasible</p>
<disp-formula id="E65"><label>(65)</label><mml:math id="M194"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo class="qopname">min</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>&#x1D53D;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>subject to:</p>
<disp-formula id="E66"><label>(66)</label><mml:math id="M195"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>*</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>*</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>*</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E67"><label>(67)</label><mml:math id="M196"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>C</italic><sub><italic>i</italic></sub>, (1 &#x02264; <italic>i</italic> &#x02264; 7), are defined in Theorem 1 and</p>
<disp-formula id="E68"><label>(68)</label><mml:math id="M198"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>then the unknown parameters for control protocol (<xref ref-type="disp-formula" rid="E2">Equation 2</xref>) and DETC (<xref ref-type="disp-formula" rid="E4">Equation 4</xref>) are designed from the same expressions given in <xref ref-type="disp-formula" rid="E31">Equation (31)</xref>. The bounds given in <xref ref-type="disp-formula" rid="E32">Equation (32)</xref> are also guaranteed</p>
<p><italic>Proof</italic>: The proof of feasibility of the convex minimization problem defined through <xref ref-type="disp-formula" rid="E65">Equations (65)</xref>&#x02013;(<xref ref-type="disp-formula" rid="E68">68</xref>) can be followed from proof of Theorem 1 with <italic>L</italic><sub><italic>D</italic></sub> &#x0003D; 0.</p></sec></sec>
<sec id="s5">
<title>5 Simulation</title>
<p>To evaluate the performance of the proposed theorems, we conduct two different experiments as detailed below.</p>
<p><bold>Example 1</bold>: Consider a MAS comprising of five agents with the following dynamics (Xu Y. et al., <xref ref-type="bibr" rid="B44">2019</xref>)</p>
<disp-formula id="E69"><label>(69)</label><mml:math id="M200"><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.001</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.001</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>0.01</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.001</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>0.01</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.001</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.001</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>The initially designed network topology for <xref ref-type="disp-formula" rid="E69">Equation (69)</xref> is defined by the following Laplacian matrix</p>
<disp-formula id="E70"><label>(70)</label><mml:math id="M201"><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>2</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>3</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>2</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>2</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>3</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>For illustration, we consider an example of a sequence of distributed attacks with 4 CP-DoS and 4 CB-DoS given below:</p>
<disp-formula id="E71"><label>(71)</label><mml:math id="M202"><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>CB-DoS&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>:</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>15</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>25</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>7</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>CP-DoS&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>:</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>25</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>CB-DoS&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>:</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>34</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>45</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>8</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>CP-DoS&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>:</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>15</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>34</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>CP-DoS&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>:</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>45</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>CB-DoS&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>:</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>34</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mn>7</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>7</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>CP-DoS&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>:</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>45</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mn>7</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>8</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>CB-DoS&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>:</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>45</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mn>11</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>11</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>We remind that the definition of <inline-formula><mml:math id="M204"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is given in <xref ref-type="disp-formula" rid="E12">Equation (12)</xref>. For better visualization, the attack sequence (<xref ref-type="disp-formula" rid="E71">Equation 71</xref>) is shown in <xref ref-type="fig" rid="F3">Figure 3</xref> where the highlighted areas in &#x0201C;orange&#x0201D; are CP-DoS attack intervals and in &#x0201C;red&#x00022; are CB-DoS ones.</p>
<fig id="F3" position="float">
<label>Figure 3</label>
<caption><p>State consensus in MAS (<xref ref-type="disp-formula" rid="E69">Equation 69</xref>). Highlighted areas in &#x0201C;orange&#x0201D; are CP-DoS and in &#x0201C;red&#x0201D; are CB-DoS attack intervals (<xref ref-type="disp-formula" rid="E71">Equation 71</xref>).</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fcomp-05-1125124-g0003.tif"/>
</fig>
<p>It is easy to verify that the above DoS satisfies Assumption 1 with <italic>T</italic><sub>0</sub> &#x0003D; 0.3 and <italic>T</italic><sub>1</sub> &#x0003D; 7. The eigenvalues required in <xref ref-type="disp-formula" rid="E29">Equations (29)</xref>, (<xref ref-type="disp-formula" rid="E30">30</xref>), and (<xref ref-type="disp-formula" rid="E52">52</xref>) are computed as <underline>&#x003BB;</underline> &#x0003D; 0.38, <inline-formula><mml:math id="M205"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>62</mml:mn></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="M206"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math></inline-formula>. To compute necessary control and DETC design parameters from Theorem 2, we select &#x003C9;<sub>1</sub> &#x0003D; 0.2 and &#x003B1; &#x0003D; 0.15. With <italic>T</italic><sub>1</sub> &#x0003D; 7, it holds that <inline-formula><mml:math id="M207"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>1429</mml:mn><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>15</mml:mn></mml:math></inline-formula>. The following parameters are obtained by solving optimization (<xref ref-type="disp-formula" rid="E48">Equation 48</xref>) through the MOSEK solver</p>
<disp-formula id="E81"><mml:math id="M208"><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;=</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.6475</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0022</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>0.0005</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0026</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0022</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.5858</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0166</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0014</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>0.0005</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0165</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.6197</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0006</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0026</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0014</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0006</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.6419</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Let <inline-formula><mml:math id="M209"><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> and <italic>&#x003B7;</italic><sub><italic>i</italic></sub>(0) &#x0003D; 1, (1 &#x02264; <italic>i</italic> &#x02264; 5). The sampling period <italic>T</italic><sub><italic>s</italic></sub> for simulation is selected as <italic>T</italic><sub><italic>s</italic></sub> &#x0003D; 0.001<italic>s</italic>.</p>
<p>Consensus iteration is run until the settling time <italic>t</italic><sup>&#x022C6;</sup> defined below</p>
<disp-formula id="E82"><mml:math id="M300"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;=</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>1467.39</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>9.64</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2.51</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>12.89</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>9.64</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>1202.90</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>77.31</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>7.70</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2.51</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>77.31</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>1363.58</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>1.02</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>12.89</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>7.70</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>1.02</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>1437.09</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E83"><mml:math id="M301"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;=</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0713</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0004</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>0.0001</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0006</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0004</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0587</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0041</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0004</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>0.0001</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0041</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0673</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0006</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0004</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0699</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E101"><mml:math id="M302"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.7617</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.8617</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E827"><mml:math id="M309"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;=</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0714</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0004</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>0.0001</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0006</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0004</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0590</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0045</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0004</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>0.0001</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0045</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0687</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>0.0001</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0006</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0004</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>0.0001</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0.0699</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Conceptually speaking, time <italic>t</italic><sup>&#x022C6;</sup> determines the consensus settling time within the 0.05% of the initial disagreement <bold><italic>z</italic></bold>(0). Therefore, a higher value of <italic>t</italic><sup>&#x022C6;</sup> shows a slower rate of convergence and vice versa. We introduce <italic>t</italic><sup>&#x022C6;</sup> as an index to compare the settling time (convergence rate) for consensus. In this example, <italic>t</italic><sup>&#x022C6;</sup> &#x0003D; 5.73s. The states of MAS (<xref ref-type="disp-formula" rid="E69">Equation 69</xref>) are shown in <xref ref-type="fig" rid="F3">Figure 3</xref>, where the agents reach consensus on respective states, despite the CB-DoS and CP-DoS given in <xref ref-type="disp-formula" rid="E71">Equation (71)</xref>. In <xref ref-type="fig" rid="F3">Figure 3</xref>, the highlighted areas in orange color show the CP-DoS and those in red represent intervals where CB-DoS is activated based on <xref ref-type="disp-formula" rid="E71">Equation (71)</xref>. Controllers for agent 1 to agent 5 are, respectively, updated on 159, 151, 130, 138, and 176 occasions shown in <xref ref-type="fig" rid="F4">Figure 4</xref>. For the sake of comparison, we introduce two parameters related to the amount of controller updates: (i) The average number of events (denoted by AE), and (ii) The average inter-event time (denoted by AIET). Parameter AE is computed by AE = (total events of all agents)/(number of agents). Additionally, AIET &#x0003D; <italic>t</italic><sup>&#x022C6;</sup>/AE. In fact, parameter AIET is an index to measure the intensity of events. For this example, we have AE=150.8 and AIET= 0.038. <xref ref-type="fig" rid="F5">Figure 5</xref> depicts the trajectories of the dynamic threshold <italic>&#x003B7;</italic><sub><italic>i</italic></sub>(<italic>t</italic>), (1 &#x02264; <italic>i</italic> &#x02264; 5). As observed in <xref ref-type="fig" rid="F5">Figure 5</xref>, variable <italic>&#x003B7;</italic><sub><italic>i</italic></sub>(<italic>t</italic>) rises from its initial condition <italic>&#x003B7;</italic><sub><italic>i</italic></sub>(0) &#x0003D; 1 and greatly contributes to reducing the number of events.</p>
<fig id="F4" position="float">
<label>Figure 4</label>
<caption><p>Event instants (control updates) for the five agents.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fcomp-05-1125124-g0004.tif"/>
</fig>
<fig id="F5" position="float">
<label>Figure 5</label>
<caption><p>Trajectories of <italic>&#x003B7;</italic><sub><italic>i</italic></sub>(<italic>t</italic>).</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fcomp-05-1125124-g0005.tif"/>
</fig>
<p>Next, we investigate how different values for convergence rate &#x003C9;<sub>1</sub> and resilience level to CB-DoS &#x003B1; influence the designed parameters and consensus features. To this end, we consider two simulation scenarios. In the first scenario, &#x003B1; is fixed at 0.15 and &#x003C9;<sub>1</sub> is incrementally increased in set {0.1, 0.2, 0.3, 0.4}. The purpose of this scenario is to observe the impact of &#x003C9;<sub>1</sub> while &#x003B1; is fixed. In the second scenario, &#x003C9;<sub>1</sub> is fixed at 0.2 and &#x003B1; is increased in set {0.1, 0.2, 0.25, 0.3}. Optimization (<xref ref-type="disp-formula" rid="E48">Equation 48</xref>) is solved for given values of &#x003C9;<sub>1</sub> and &#x003B1; listed in <xref ref-type="table" rid="T2">Table 2</xref>. Using the obtained parameters, a separate consensus is run for <xref ref-type="disp-formula" rid="E69">Equation (69)</xref> with similar <italic>L</italic><sub>0</sub>, DoS attacks (<xref ref-type="disp-formula" rid="E71">Equation 71</xref>), and the initial conditions mentioned earlier. According to <xref ref-type="table" rid="T2">Table 2</xref>, the following design trade-offs are observed:</p>
<list list-type="bullet">
<list-item><p>When &#x003B1; is fixed and &#x003C9;<sub>1</sub> is increased, we demand a faster rate of consensus. As expected, the settling time <italic>t</italic><sup>&#x022C6;</sup> is reduced with higher values for &#x003C9;<sub>1</sub> and fixed &#x003B1;. This scenario is useful for applications where a fast rate of convergence is important.</p></list-item>
<list-item><p>However, the higher rate of consensus is achieved at the expense of more intense control updates. Looking at <xref ref-type="table" rid="T2">Table 2</xref>, this observation is verified from the reduced values of AIET with larger &#x003C9;<sub>1</sub>. This implies that the average inter-event time gets smaller and more frequent control update is demanded.</p></list-item>
<list-item><p>As another observation, a higher value for &#x003B1; (i.e., demanding a higher resilience to CB-DoS attacks) a more conservative solution in terms of the consensus rate is obtained. In other words, consensus is achieved slower (i.e., higher <italic>t</italic><sup>&#x022C6;</sup>) when &#x003B1; is increased.</p></list-item>
</list>
<table-wrap position="float" id="T2">
<label>Table 2</label>
<caption><p>Impact of <italic>&#x003C9;</italic><sub>1</sub> and <italic>&#x003B1;</italic> on design parameters and consensus features.</p></caption>
<table frame="box" rules="all">
<thead>
<tr style="background-color:#919497;color:#ffffff">
<th valign="top" align="left"><bold>&#x003C9;<sub>1</sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003B1;</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x02225;<italic>K</italic>&#x02225;</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x02225;&#x003A6;<sub>1</sub>&#x02225;</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x02225;&#x003A6;<sub>2</sub>&#x02225;</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>&#x003D5;</italic><sub>3</sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>&#x003D5;</italic><sub>4</sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x02225;&#x003A6;<sub>5</sub>&#x02225;</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>t</italic><sup>&#x022C6;</sup></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>AE</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>AIET</bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left">0.1</td>
<td valign="top" align="center">0.15</td>
<td valign="top" align="center">0.32</td>
<td valign="top" align="center">372.6</td>
<td valign="top" align="center">0.018</td>
<td valign="top" align="center">0.77</td>
<td valign="top" align="center">0.83</td>
<td valign="top" align="center">0.018</td>
<td valign="top" align="center">10.67</td>
<td valign="top" align="center">137.4</td>
<td valign="top" align="center">0.077</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">0.2</td>
<td valign="top" align="center">0.15</td>
<td valign="top" align="center">0.65</td>
<td valign="top" align="center">1472.6</td>
<td valign="top" align="center">0.071</td>
<td valign="top" align="center">0.76</td>
<td valign="top" align="center">0.86</td>
<td valign="top" align="center">0.071</td>
<td valign="top" align="center">5.73</td>
<td valign="top" align="center">150.8</td>
<td valign="top" align="center">0.038</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">0.3</td>
<td valign="top" align="center">0.15</td>
<td valign="top" align="center">0.97</td>
<td valign="top" align="center">3290.0</td>
<td valign="top" align="center">0.16</td>
<td valign="top" align="center">0.74</td>
<td valign="top" align="center">0.89</td>
<td valign="top" align="center">0.16</td>
<td valign="top" align="center">3.79</td>
<td valign="top" align="center">147.8</td>
<td valign="top" align="center">0.025</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">0.4</td>
<td valign="top" align="center">0.15</td>
<td valign="top" align="center">1.29</td>
<td valign="top" align="center">5814.7</td>
<td valign="top" align="center">0.28</td>
<td valign="top" align="center">0.73</td>
<td valign="top" align="center">0.93</td>
<td valign="top" align="center">0.28</td>
<td valign="top" align="center">3.26</td>
<td valign="top" align="center">156.6</td>
<td valign="top" align="center">0.021</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">0.2</td>
<td valign="top" align="center">0.10</td>
<td valign="top" align="center">0.94</td>
<td valign="top" align="center">2689.8</td>
<td valign="top" align="center">0.15</td>
<td valign="top" align="center">0.76</td>
<td valign="top" align="center">0.86</td>
<td valign="top" align="center">0.15</td>
<td valign="top" align="center">3.98</td>
<td valign="top" align="center">135.6</td>
<td valign="top" align="center">0.029</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">0.2</td>
<td valign="top" align="center">0.20</td>
<td valign="top" align="center">0.49</td>
<td valign="top" align="center">1016.4</td>
<td valign="top" align="center">0.042</td>
<td valign="top" align="center">0.76</td>
<td valign="top" align="center">0.86</td>
<td valign="top" align="center">0.042</td>
<td valign="top" align="center">7.01</td>
<td valign="top" align="center">158.8</td>
<td valign="top" align="center">0.044</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">0.2</td>
<td valign="top" align="center">0.25</td>
<td valign="top" align="center">0.41</td>
<td valign="top" align="center">797.3</td>
<td valign="top" align="center">0.028</td>
<td valign="top" align="center">0.76</td>
<td valign="top" align="center">0.86</td>
<td valign="top" align="center">0.028</td>
<td valign="top" align="center">8.10</td>
<td valign="top" align="center">162.4</td>
<td valign="top" align="center">0.049</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">0.2</td>
<td valign="top" align="center">0.30</td>
<td valign="top" align="center">0.35</td>
<td valign="top" align="center">678.9</td>
<td valign="top" align="center">0.019</td>
<td valign="top" align="center">0.76</td>
<td valign="top" align="center">0.86</td>
<td valign="top" align="center">0.020</td>
<td valign="top" align="center">9.02</td>
<td valign="top" align="center">163.4</td>
<td valign="top" align="center">0.055</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>These results verify the efficiency of the proposed method for a structured design based on the trade-off between consensus convergence rate, intensity of events, and resilience to DoS.</p>
<p><bold>Example 2</bold>: In this section, we compare our work with He and Mo (<xref ref-type="bibr" rid="B19">2022</xref>) where another DETC scheme is formulated for consensus. The goals of this comparison are twofold: (i) Compare the essence of the parameter design approaches, and (ii) Compare the amount of savings in control updates. He and Mo (<xref ref-type="bibr" rid="B19">2022</xref>) studies consensus under a type of adversary known as the scaling attack. In order to focus only on the efficiency of the two event-triggering schemes and the basics of the design stages, we consider an attack-free situation. Consider the following MAS (Guo et al., <xref ref-type="bibr" rid="B18">2014</xref>) with give agents and Laplacian (<xref ref-type="disp-formula" rid="E70">Equation 70</xref>)</p>
<disp-formula id="E72"><label>(72)</label><mml:math id="M211"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>01</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>8</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The attack-free situation in He and Mo (<xref ref-type="bibr" rid="B19">2022</xref>) requires setting &#x003BC; &#x0003D; 1. The control gain <italic>K</italic> &#x0003D; <italic>B</italic><sup><italic>T</italic></sup><italic>P</italic> is obtained by solving the generalized eigenvalue problem given in He and Mo (<xref ref-type="bibr" rid="B19">2022</xref>) (<xref ref-type="disp-formula" rid="E13">Equation 13</xref>). Except for &#x00393; &#x0003D; <italic>PBB</italic><sup><italic>T</italic></sup><italic>P</italic>, the required parameters for DETC [He and Mo, <xref ref-type="bibr" rid="B19">2022</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="E34">Equation (34)</xref>] (namely &#x003BE;, &#x003B6;, &#x003B8;, &#x003C3;) should satisfy some feasibility regions specified by conditions (38) and (39) in He and Mo (<xref ref-type="bibr" rid="B19">2022</xref>). With <inline-formula><mml:math id="M212"><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, we have tested several different values satisfying the feasible regions and run consensus for <xref ref-type="disp-formula" rid="E72">Equation (72)</xref>. These parameters are selected in such a way that conditions (38) and (39) in He and Mo (<xref ref-type="bibr" rid="B19">2022</xref>) are &#x0201C;just&#x00022; satisfied so that we get the full advantage of the DETC. Three of the selected set of parameters are reported in <xref ref-type="table" rid="T3">Table 3</xref>. As for our proposed framework, we use Corollary 1 (DoS-free situation) with &#x003C9;<sub>1</sub> &#x02208; {0.9, 1.0, 1.2} to compute necessary parameters for MAS (<xref ref-type="disp-formula" rid="E72">Equation 72</xref>) and run consensus. Comparing the results with He and Mo (<xref ref-type="bibr" rid="B19">2022</xref>), the following matters worth mentioning:</p>
<list list-type="bullet">
<list-item><p>The employed objective function <italic>F</italic> in our design stage helps in reducing the intensity of events as compared to He and Mo (<xref ref-type="bibr" rid="B19">2022</xref>). This is concluded by comparing the values of AIET for the rows with almost the same range of <italic>t</italic><sup>&#x022C6;</sup>.</p></list-item>
<list-item><p>Our proposed co-design framework computes the exact values of the necessary DETC parameters and there is no need for the process of trial and error to find efficient parameters within a region.</p></list-item>
<list-item><p>Although the design stage in He and Mo (<xref ref-type="bibr" rid="B19">2022</xref>) has reduced complexity compared to our approach, since the extreme eigenvalues of the Laplacian matrix are used to derive the feasible regions for the DETC parameters, it inherently introduces some conservation in the DETC performance (i.e., more events are triggered than our work).</p></list-item>
</list>
<table-wrap position="float" id="T3">
<label>Table 3</label>
<caption><p>Comparison between our work and He and Mo (<xref ref-type="bibr" rid="B19">2022</xref>).</p></caption>
<table frame="box" rules="all">
<thead>
<tr style="background-color:#919497;color:#ffffff">
<th valign="top" align="left"><bold>Our work</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003C9;<sub>1</sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x02225;<italic>K</italic>&#x02225;</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x02225;&#x003A6;<sub>1</sub>&#x02225;</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x02225;&#x003A6;<sub>2</sub>&#x02225;</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>&#x003D5;</italic><sub>3</sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>&#x003D5;</italic><sub>4</sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x02225;&#x003A6;<sub>5</sub>&#x02225;</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>t</italic><sup>&#x022C6;</sup></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>AE</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>AIET</bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.9</td>
<td valign="top" align="center">2.26</td>
<td valign="top" align="center">16.44</td>
<td valign="top" align="center">0.27</td>
<td valign="top" align="center">0.66</td>
<td valign="top" align="center">1.11</td>
<td valign="top" align="center">0.27</td>
<td valign="top" align="center">9.27</td>
<td valign="top" align="center">21.2</td>
<td valign="top" align="center">0.43</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center">1.0</td>
<td valign="top" align="center">2.58</td>
<td valign="top" align="center">22.77</td>
<td valign="top" align="center">0.31</td>
<td valign="top" align="center">0.65</td>
<td valign="top" align="center">1.15</td>
<td valign="top" align="center">0.31</td>
<td valign="top" align="center">8.10</td>
<td valign="top" align="center">20.0</td>
<td valign="top" align="center">0.40</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center">1.2</td>
<td valign="top" align="center">6.58</td>
<td valign="top" align="center">84.87</td>
<td valign="top" align="center">0.65</td>
<td valign="top" align="center">0.63</td>
<td valign="top" align="center">1.23</td>
<td valign="top" align="center">0.65</td>
<td valign="top" align="center">6.42</td>
<td valign="top" align="center">43.2</td>
<td valign="top" align="center">0.14</td>
</tr> <tr>
<td valign="top" align="left"><bold>He and Mo (</bold><xref ref-type="bibr" rid="B19"><bold>2022</bold></xref><bold>)</bold></td>
<td valign="top" align="center">&#x003B1;</td>
<td valign="top" align="center">&#x02225;<italic>K</italic>&#x02225;</td>
<td valign="top" align="center">&#x02225;&#x00393;&#x02225;</td>
<td valign="top" align="center">&#x003B8;</td>
<td valign="top" align="center">&#x003C3;</td>
<td valign="top" align="center">&#x003B6;</td>
<td valign="top" align="center">&#x003BE;</td>
<td valign="top" align="center"><italic>t</italic><sup>&#x022C6;</sup></td>
<td valign="top" align="center"><bold>AE</bold></td>
<td valign="top" align="center"><bold>AIET</bold></td>
</tr>
 <tr>
<td/>
<td valign="top" align="center">1.5</td>
<td valign="top" align="center">0.52</td>
<td valign="top" align="center">0.27</td>
<td valign="top" align="center">2.8</td>
<td valign="top" align="center">0.02</td>
<td valign="top" align="center">1.6</td>
<td valign="top" align="center">1.5</td>
<td valign="top" align="center">9.05</td>
<td valign="top" align="center">32.4</td>
<td valign="top" align="center">0.27</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center">1.2</td>
<td valign="top" align="center">0.58</td>
<td valign="top" align="center">0.33</td>
<td valign="top" align="center">2.5</td>
<td valign="top" align="center">0.02</td>
<td valign="top" align="center">1.3</td>
<td valign="top" align="center">1.6</td>
<td valign="top" align="center">8.25</td>
<td valign="top" align="center">23.4</td>
<td valign="top" align="center">0.35</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.6</td>
<td valign="top" align="center">0.91</td>
<td valign="top" align="center">0.83</td>
<td valign="top" align="center">0.1</td>
<td valign="top" align="center">0.01</td>
<td valign="top" align="center">1.6</td>
<td valign="top" align="center">2.4</td>
<td valign="top" align="center">6.29</td>
<td valign="top" align="center">45.4</td>
<td valign="top" align="center">0.14</td>
</tr></tbody>
</table>
</table-wrap>
</sec>
<sec sec-type="conclusions" id="s6">
<title>6 Conclusion</title>
<p>This article proposes a resilient framework for consensus in multi-agent systems (MAS) using a distributed dynamic event-triggering control (DETC) protocol which reduces the burden of control updates. The MAS is under denial of service (DoS) attacks. In a general scenario, it is assumed that the DoS attack may target any arbitrary communication link between two agents in an asynchronous manner. The DoS attacks are thus categorized into connectivity-preserved DoS (CP-DoS) which does not impair the connectivity of the network, and connectivity-broken DoS (CB-DoS) which breaks the network into isolated sub-graphs. The implementation is based on the knowledge of the control gain and several DETC parameters. These parameters are co-designed through a unified distributed convex optimization. Numerical simulations are conducted to illustrate the capability of the proposed method. In future, we will study the <italic>sampled-data</italic> dynamic event-triggered control scheme for secondary control in microgrids under communication delay and asynchronous DoS attacks.</p></sec>
<sec sec-type="data-availability" id="s7">
<title>Data availability statement</title>
<p>The original contributions presented in the study are included in the article/supplementary material, further inquiries can be directed to the corresponding author.</p></sec>
<sec sec-type="author-contributions" id="s8">
<title>Author contributions</title>
<p>AAm performed theoretical derivations with AM, MH, and AAs. AAm wrote the paper together with AM. AM and AAs supervised the study. All authors reviewed and revised the manuscript. All authors contributed to the article and approved the submitted version.</p></sec>
</body>
<back>
<sec sec-type="funding-information" id="s9">
<title>Funding</title>
<p>This project was partially supported by the Department of National Defence&#x00027;s Innovation for Defence Excellence and Security (IDEaS) program, Canada.</p>
</sec>
<sec sec-type="COI-statement" id="conf1">
<title>Conflict of interest</title>
<p>The authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.</p>
</sec>
<sec sec-type="disclaimer" id="s10">
<title>Publisher&#x00027;s note</title>
<p>All claims expressed in this article are solely those of the authors and do not necessarily represent those of their affiliated organizations, or those of the publisher, the editors and the reviewers. Any product that may be evaluated in this article, or claim that may be made by its manufacturer, is not guaranteed or endorsed by the publisher.</p>
</sec>
<fn-group>
<fn id="fn0001"><p><sup>1</sup>It is straightforward to show that <xref ref-type="disp-formula" rid="E61">Equation (61)</xref> also holds if <italic>t</italic> &#x02208; <italic>W</italic><sub><italic>m</italic></sub>.</p></fn>
</fn-group>
<ref-list>
<title>References</title>
<ref id="B1">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Abdelrahim</surname> <given-names>M.</given-names></name> <name><surname>Postoyan</surname> <given-names>R.</given-names></name> <name><surname>Daafouz</surname> <given-names>J.</given-names></name> <name><surname>Ne&#x00161;i&#x00107;</surname> <given-names>D.</given-names></name></person-group> (<year>2014</year>). <article-title>&#x0201C;Co-design of output feedback laws and event-triggering conditions for linear systems,&#x0201D;</article-title> in <source>53rd IEEE Conference on Decision and Control</source> (<publisher-loc>Los Angeles, CA</publisher-loc>), <fpage>3560</fpage>&#x02013;<lpage>3565</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/CDC.2014.7039942</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B2">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Amini</surname> <given-names>A.</given-names></name> <name><surname>Asif</surname> <given-names>A.</given-names></name> <name><surname>Mohammadi</surname> <given-names>A.</given-names></name></person-group> (<year>2022</year>). <article-title>A unified optimization for resilient dynamic event-triggering consensus under denial of service</article-title>. <source>IEEE Trans. Cybernet</source>. <volume>52</volume>, <fpage>2872</fpage>&#x02013;<lpage>2884</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TCYB.2020.3022568</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">33006935</pub-id></citation></ref>
<ref id="B3">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Amini</surname> <given-names>A.</given-names></name> <name><surname>Asif</surname> <given-names>A.</given-names></name> <name><surname>Mohammadi</surname> <given-names>A.</given-names></name> <name><surname>Azarbahram</surname> <given-names>A.</given-names></name></person-group> (<year>2021</year>). <article-title>Sampled-data dynamic event-triggering control for networked systems subject to dos attacks</article-title>. <source>IEEE Transact. Netw. Sci. Eng</source>. <volume>8</volume>, <fpage>1978</fpage>&#x02013;<lpage>1990</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TNSE.2021.3070804</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B4">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Amini</surname> <given-names>A.</given-names></name> <name><surname>Ghafouri</surname> <given-names>M.</given-names></name> <name><surname>Mohammadi</surname> <given-names>A.</given-names></name> <name><surname>Hou</surname> <given-names>M.</given-names></name> <name><surname>Asif</surname> <given-names>A.</given-names></name> <name><surname>Plataniotis</surname> <given-names>K.</given-names></name></person-group> (<year>2022a</year>). <article-title>Secure sampled-data observer-based control for wind turbine oscillation under cyber attacks</article-title>. <source>IEEE Trans. Smart Grid</source> <volume>13</volume>, <fpage>3188</fpage>&#x02013;<lpage>3202</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TSG.2022.3159582</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B5">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Amini</surname> <given-names>A.</given-names></name> <name><surname>Mohammadi</surname> <given-names>A.</given-names></name> <name><surname>Asif</surname> <given-names>A.</given-names></name> <name><surname>Hou</surname> <given-names>M.</given-names></name> <name><surname>Plataniotis</surname> <given-names>K. N.</given-names></name></person-group> (<year>2022b</year>). <article-title>Fault-tolerant periodic event-triggered consensus under communication delay and multiple attacks</article-title>. <source>IEEE Syst. J</source>. <volume>16</volume>, <fpage>6338</fpage>&#x02013;<lpage>6349</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/JSYST.2022.3183863</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B6">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Amini</surname> <given-names>A.</given-names></name></person-group> (<year>2020</year>). <source>Event-Triggered Consensus Frameworks for Multi-agent Systems</source> (PhD thesis), Concordia University, Montreal, QC, Canada.</citation>
</ref>
<ref id="B7">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Cao</surname> <given-names>L.</given-names></name> <name><surname>Pan</surname> <given-names>Y.</given-names></name> <name><surname>Liang</surname> <given-names>H.</given-names></name> <name><surname>Huang</surname> <given-names>T.</given-names></name></person-group> (<year>2023</year>). <article-title>Observer-based dynamic event-triggered control for multiagent systems with time-varying delay</article-title>. <source>IEEE Trans. Cybern</source>. <volume>53</volume>, <fpage>3376</fpage>&#x02013;<lpage>3387</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TCYB.2022.3226873</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">37015601</pub-id></citation></ref>
<ref id="B8">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Cheng</surname> <given-names>B.</given-names></name> <name><surname>Li</surname> <given-names>Z.</given-names></name></person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Coordinated tracking control with asynchronous edge-based event-triggered communications</article-title>. <source>IEEE Trans. Automat. Contr</source>. <volume>64</volume>, <fpage>4321</fpage>&#x02013;<lpage>4328</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TAC.2019.2895927</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B9">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>De Persis</surname> <given-names>C.</given-names></name> <name><surname>Tesi</surname> <given-names>P.</given-names></name></person-group> (<year>2015</year>). <article-title>Input-to-state stabilizing control under denial-of-service</article-title>. <source>IEEE Trans. Automat. Contr</source>. <volume>60</volume>, <fpage>2930</fpage>&#x02013;<lpage>2944</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TAC.2015.2416924</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B10">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Deng</surname> <given-names>C.</given-names></name> <name><surname>Che</surname> <given-names>W.-W.</given-names></name> <name><surname>Wu</surname> <given-names>Z.-G.</given-names></name></person-group> (<year>2020</year>). <article-title>A dynamic periodic event-triggered approach to consensus of heterogeneous linear multiagent systems with time-varying communication delays</article-title>. <source>IEEE Trans. Cybern</source>. <volume>51</volume>, <fpage>1812</fpage>&#x02013;<lpage>1821</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TCYB.2020.3015746</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">32991298</pub-id></citation></ref>
<ref id="B11">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Deng</surname> <given-names>C.</given-names></name> <name><surname>Wen</surname> <given-names>C.</given-names></name></person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Distributed resilient observer-based fault-tolerant control for heterogeneous multiagent systems under actuator faults and DoS attacks</article-title>. <source>IEEE Trans. Control. Netw. Syst</source>. <volume>7</volume>, <fpage>1308</fpage>&#x02013;<lpage>1318</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TCNS.2020.2972601</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B12">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Du</surname> <given-names>S.</given-names></name> <name><surname>Sheng</surname> <given-names>H.</given-names></name> <name><surname>Ho</surname> <given-names>D. W. C.</given-names></name> <name><surname>Qiao</surname> <given-names>J.</given-names></name></person-group> (<year>2023</year>). <article-title>Secure consensus of multiagent systems with DoS attacks via fully distributed dynamic event-triggered control</article-title>. <source>IEEE Trans. Systems Man Cybernet</source>. <volume>53</volume>, <fpage>6588</fpage>&#x02013;<lpage>6597</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TSMC.2023.3283969</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B13">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Du</surname> <given-names>X.</given-names></name> <name><surname>Qu</surname> <given-names>S.</given-names></name> <name><surname>Zhang</surname> <given-names>H.</given-names></name> <name><surname>Xu</surname> <given-names>W.</given-names></name> <name><surname>Tang</surname> <given-names>Q.</given-names></name></person-group> (<year>2023</year>). <article-title>Distributed bipartite consensus for multi-agent systems with dynamic event-triggered mechanism</article-title>. <source>J. Franklin Inst</source>. <volume>360</volume>, <fpage>8877</fpage>&#x02013;<lpage>8897</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jfranklin.2022.05.022</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B14">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Feng</surname> <given-names>Z.</given-names></name> <name><surname>Hu</surname> <given-names>G.</given-names></name></person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Secure cooperative event-triggered control of linear multiagent systems under DoS attacks</article-title>. <source>IEEE Trans. Control Syst. Technol</source>. <volume>28</volume>, <fpage>741</fpage>&#x02013;<lpage>752</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TCST.2019.2892032</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B15">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Ge</surname> <given-names>X.</given-names></name> <name><surname>Han</surname> <given-names>Q.-L.</given-names></name></person-group> (<year>2017</year>). <article-title>Distributed formation control of networked multi-agent systems using a dynamic event-triggered communication mechanism</article-title>. <source>IEEE Trans. Ind. Electron</source>. <volume>64</volume>, <fpage>8118</fpage>&#x02013;<lpage>8127</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TIE.2017.2701778</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B16">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Ge</surname> <given-names>X.</given-names></name> <name><surname>Han</surname> <given-names>Q.-L.</given-names></name> <name><surname>Zhang</surname> <given-names>X.-M.</given-names></name> <name><surname>Ding</surname> <given-names>L.</given-names></name> <name><surname>Yang</surname> <given-names>F.</given-names></name></person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Distributed event-triggered estimation over sensor networks: a survey</article-title>. <source>IEEE Trans. Cybern</source>. <volume>50</volume>, <fpage>1306</fpage>&#x02013;<lpage>1320</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TCYB.2019.2917179</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">31199279</pub-id></citation></ref>
<ref id="B17">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Girard</surname> <given-names>A.</given-names></name></person-group> (<year>2014</year>). <article-title>Dynamic triggering mechanisms for event-triggered control</article-title>. <source>IEEE Trans. Automat. Contr</source>. <volume>60</volume>, <fpage>1992</fpage>&#x02013;<lpage>1997</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TAC.2014.2366855</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B18">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Guo</surname> <given-names>G.</given-names></name> <name><surname>Ding</surname> <given-names>L.</given-names></name> <name><surname>Han</surname> <given-names>Q.-L.</given-names></name></person-group> (<year>2014</year>). <article-title>A distributed event-triggered transmission strategy for sampled-data consensus of multi-agent systems</article-title>. <source>Automatica</source> <volume>50</volume>, <fpage>1489</fpage>&#x02013;<lpage>1496</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.automatica.2014.03.017</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B19">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>He</surname> <given-names>W.</given-names></name> <name><surname>Mo</surname> <given-names>Z.</given-names></name></person-group> (<year>2022</year>). <article-title>Secure event-triggered consensus control of linear multiagent systems subject to sequential scaling attacks</article-title>. <source>IEEE Trans. Cybernet</source>. <volume>52</volume>, <fpage>10314</fpage>&#x02013;<lpage>10327</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TCYB.2021.3070356</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">33909578</pub-id></citation></ref>
<ref id="B20">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>He</surname> <given-names>W.</given-names></name> <name><surname>Xu</surname> <given-names>B.</given-names></name> <name><surname>Han</surname> <given-names>Q.-L.</given-names></name> <name><surname>Qian</surname> <given-names>F.</given-names></name></person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Adaptive consensus control of linear multiagent systems with dynamic event-triggered strategies</article-title>. <source>IEEE Trans. Cybern</source>. <volume>50</volume>, <fpage>2996</fpage>&#x02013;<lpage>3008</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TCYB.2019.2920093</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">31217138</pub-id></citation></ref>
<ref id="B21">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>He</surname> <given-names>W.</given-names></name> <name><surname>Xu</surname> <given-names>W.</given-names></name> <name><surname>Ge</surname> <given-names>X.</given-names></name> <name><surname>Han</surname> <given-names>Q.-L.</given-names></name> <name><surname>Du</surname> <given-names>W.</given-names></name> <name><surname>Qian</surname> <given-names>F.</given-names></name></person-group> (<year>2022</year>). <article-title>Secure control of multiagent systems against malicious attacks: a brief survey</article-title>. <source>IEEE Transact. Ind. Inform</source>. <volume>18</volume>, <fpage>3595</fpage>&#x02013;<lpage>3608</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TII.2021.3126644</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B22">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Hu</surname> <given-names>S.</given-names></name> <name><surname>Yue</surname> <given-names>D.</given-names></name> <name><surname>Xie</surname> <given-names>X.</given-names></name> <name><surname>Chen</surname> <given-names>X.</given-names></name> <name><surname>Yin</surname> <given-names>X.</given-names></name></person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Resilient event-triggered controller synthesis of networked control systems under periodic DoS jamming attacks</article-title>. <source>IEEE Trans. Cybern</source>. <volume>49</volume>, <fpage>4271</fpage>&#x02013;<lpage>4281</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TCYB.2018.2861834</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">31502955</pub-id></citation></ref>
<ref id="B23">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Hu</surname> <given-names>W.</given-names></name> <name><surname>Liu</surname> <given-names>L.</given-names></name> <name><surname>Feng</surname> <given-names>G.</given-names></name></person-group> (<year>2015</year>). <article-title>Consensus of linear multi-agent systems by distributed event-triggered strategy</article-title>. <source>IEEE Trans. Cybern</source>. <volume>46</volume>, <fpage>148</fpage>&#x02013;<lpage>157</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TCYB.2015.2398892</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">25700479</pub-id></citation></ref>
<ref id="B24">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Hu</surname> <given-names>W.</given-names></name> <name><surname>Yang</surname> <given-names>C.</given-names></name> <name><surname>Huang</surname> <given-names>T.</given-names></name> <name><surname>Gui</surname> <given-names>W.</given-names></name></person-group> (<year>2018</year>). <article-title>A distributed dynamic event-triggered control approach to consensus of linear multiagent systems with directed networks</article-title>. <source>IEEE Trans. Cybern</source>. <volume>50</volume>, <fpage>869</fpage>&#x02013;<lpage>874</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TCYB.2018.2868778</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">30235163</pub-id></citation></ref>
<ref id="B25">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Li</surname> <given-names>X.</given-names></name> <name><surname>Tang</surname> <given-names>Y.</given-names></name> <name><surname>Karimi</surname> <given-names>H. R.</given-names></name></person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Consensus of multi-agent systems via fully distributed event-triggered control</article-title>. <source>Automatica</source> <volume>116</volume>, <fpage>108898</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.automatica.2020.108898</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B26">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Liu</surname> <given-names>H.</given-names></name> <name><surname>Wang</surname> <given-names>Z.</given-names></name></person-group> (<year>2021</year>). <article-title>Sampled-data-based consensus of multi-agent systems under asynchronous denial-of-service attacks</article-title>. <source>Nonlinear Anal. Hybr</source>. <volume>39</volume>, <fpage>100969</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.nahs.2020.100969</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B27">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Liu</surname> <given-names>J.</given-names></name> <name><surname>Yin</surname> <given-names>T.</given-names></name> <name><surname>Yue</surname> <given-names>D.</given-names></name> <name><surname>Karimi</surname> <given-names>H. R.</given-names></name> <name><surname>Cao</surname> <given-names>J.</given-names></name></person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Event-based secure leader-following consensus control for multiagent systems with multiple cyber attacks</article-title>. <source>IEEE Trans. Cybern</source>. <volume>51</volume>, <fpage>162</fpage>&#x02013;<lpage>173</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TCYB.2020.2970556</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">32086233</pub-id></citation></ref>
<ref id="B28">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Lu</surname> <given-names>A.-Y.</given-names></name> <name><surname>Yang</surname> <given-names>G.-H.</given-names></name></person-group> (<year>2018</year>). <article-title>Distributed consensus control for multi-agent systems under denial-of-service</article-title>. <source>Inf. Sci</source>. <volume>439</volume>, <fpage>95</fpage>&#x02013;<lpage>107</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.ins.2018.02.008</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B29">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Meng</surname> <given-names>R.</given-names></name> <name><surname>Hua</surname> <given-names>C.</given-names></name> <name><surname>Li</surname> <given-names>K.</given-names></name> <name><surname>Ning</surname> <given-names>P.</given-names></name></person-group> (<year>2023</year>). <article-title>Dynamic event-triggered control for nonlinear stochastic systems with unknown measurement sensitivity</article-title>. <source>IEEE Transact. Circ. Syst. I Regular Pap</source>. <volume>70</volume>, <fpage>1710</fpage>&#x02013;<lpage>1719</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TCSI.2022.3232915</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B30">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Meng</surname> <given-names>X.</given-names></name> <name><surname>Chen</surname> <given-names>T.</given-names></name></person-group> (<year>2014</year>). <article-title>&#x0201C;Optimality and stability of event triggered consensus state estimation for wireless sensor networks,&#x0201D;</article-title> in <source>2014 American Control Conference</source> (<publisher-loc>Portland, OR</publisher-loc>), <fpage>3565</fpage>&#x02013;<lpage>3570</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/ACC.2014.6859035</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B31">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Newman</surname> <given-names>M. W.</given-names></name></person-group> (<year>2001</year>). <source>The Laplacian Spectrum of Graphs</source>. <publisher-loc>Winnipeg City, MB</publisher-loc>: <publisher-name>University of Manitoba</publisher-name>.</citation>
</ref>
<ref id="B32">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Peng</surname> <given-names>C.</given-names></name> <name><surname>Li</surname> <given-names>F.</given-names></name></person-group> (<year>2018</year>). <article-title>A survey on recent advances in event-triggered communication and control</article-title>. <source>Inf. Sci</source>. <volume>457</volume>, <fpage>113</fpage>&#x02013;<lpage>125</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.ins.2018.04.055</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B33">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Peng</surname> <given-names>C.</given-names></name> <name><surname>Yang</surname> <given-names>T. C.</given-names></name></person-group> (<year>2013</year>). <article-title>Event-triggered communication and <italic>H</italic><sub>&#x0221E;</sub> control co-design for networked control systems</article-title>. <source>Automatica</source> <volume>49</volume>, <fpage>1326</fpage>&#x02013;<lpage>1332</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.automatica.2013.01.038</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B34">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Qian</surname> <given-names>Y.-Y.</given-names></name> <name><surname>Liu</surname> <given-names>L.</given-names></name> <name><surname>Feng</surname> <given-names>G.</given-names></name></person-group> (<year>2018</year>). <article-title>Distributed event-triggered adaptive control for consensus of linear multi-agent systems with external disturbances</article-title>. <source>IEEE Trans. Cybern</source>. <volume>50</volume>, <fpage>2197</fpage>&#x02013;<lpage>2208</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TCYB.2018.2881484</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">30530384</pub-id></citation></ref>
<ref id="B35">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Ren</surname> <given-names>W.</given-names></name></person-group> (<year>2007</year>). <article-title>Formation keeping and attitude alignment for multiple spacecraft through local interactions</article-title>. <source>J. Guid. Control Dynam</source>. <volume>30</volume>, <fpage>633</fpage>&#x02013;<lpage>638</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.2514/1.25629</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B36">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Shang</surname> <given-names>Y.</given-names></name></person-group> (<year>2021</year>). <article-title>Resilient group consensus in heterogeneously robust networks with hybrid dynamics</article-title>. <source>Math. Methods Appl. Sci</source>. <volume>44</volume>, <fpage>1456</fpage>&#x02013;<lpage>1469</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1002/mma.6844</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B37">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Shang</surname> <given-names>Y.</given-names></name></person-group> (<year>2022</year>). <article-title>Median-based resilient consensus over time-varying random networks</article-title>. <source>IEEE Transact. Circ. Syst. II Exp. Briefs</source> <volume>69</volume>, <fpage>1203</fpage>&#x02013;<lpage>1207</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TCSII.2021.3093466</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B38">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Shang</surname> <given-names>Y.</given-names></name></person-group> (<year>2023</year>). <article-title>Resilient tracking consensus over dynamic random graphs: a linear system approach</article-title>. <source>Eur. J. Appl. Math</source>. <volume>34</volume>, <fpage>408</fpage>&#x02013;<lpage>423</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1017/S0956792522000225</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B39">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Wang</surname> <given-names>J.</given-names></name> <name><surname>Deng</surname> <given-names>X.</given-names></name> <name><surname>Guo</surname> <given-names>J.</given-names></name> <name><surname>Zeng</surname> <given-names>Z.</given-names></name></person-group> (<year>2023</year>). <article-title>Resilient consensus control for multi-agent systems: a comparative survey</article-title>. <source>Sensors</source> <volume>23</volume>, <fpage>2904</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/s23062904</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">36991618</pub-id></citation></ref>
<ref id="B40">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Wang</surname> <given-names>J.</given-names></name> <name><surname>Li</surname> <given-names>Y.</given-names></name> <name><surname>Duan</surname> <given-names>Z.</given-names></name> <name><surname>Zeng</surname> <given-names>J.</given-names></name></person-group> (<year>2022</year>). <article-title>A fully distributed robust secure consensus protocol for linear multi-agent systems</article-title>. <source>IEEE Transact. Circ. Syst. II Exp. Briefs</source> <volume>69</volume>, <fpage>3264</fpage>&#x02013;<lpage>3268</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TCSII.2022.3153698</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B41">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Wu</surname> <given-names>Z.-G.</given-names></name> <name><surname>Xu</surname> <given-names>Y.</given-names></name> <name><surname>Pan</surname> <given-names>Y.-J.</given-names></name> <name><surname>Su</surname> <given-names>H.</given-names></name> <name><surname>Tang</surname> <given-names>Y.</given-names></name></person-group> (<year>2018</year>). <article-title>Event-triggered control for consensus problem in multi-agent systems with quantized relative state measurements and external disturbance</article-title>. <source>IEEE Trans. Circuits Syst. I Reg. Pap</source>. <volume>65</volume>, <fpage>2232</fpage>&#x02013;<lpage>2242</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TCSI.2017.2777504</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B42">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Xu</surname> <given-names>W.</given-names></name> <name><surname>He</surname> <given-names>W.</given-names></name> <name><surname>Ho</surname> <given-names>D. W.</given-names></name> <name><surname>Kurths</surname> <given-names>J.</given-names></name></person-group> (<year>2022</year>). <article-title>Fully distributed observer-based consensus protocol: adaptive dynamic event-triggered schemes</article-title>. <source>Automatica</source> <volume>139</volume>, <fpage>110188</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.automatica.2022.110188</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B43">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Xu</surname> <given-names>W.</given-names></name> <name><surname>Ho</surname> <given-names>D. W.</given-names></name> <name><surname>Zhong</surname> <given-names>J.</given-names></name> <name><surname>Chen</surname> <given-names>B.</given-names></name></person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Event/self-triggered control for leader-following consensus over unreliable network with DoS attacks</article-title>. <source>IEEE. T. Neur. Net. Lear</source>. <volume>30</volume>, <fpage>3137</fpage>&#x02013;<lpage>3149</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TNNLS.2018.2890119</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">30676984</pub-id></citation></ref>
<ref id="B44">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Xu</surname> <given-names>Y.</given-names></name> <name><surname>Fang</surname> <given-names>M.</given-names></name> <name><surname>Shi</surname> <given-names>P.</given-names></name> <name><surname>Wu</surname> <given-names>Z.-G.</given-names></name></person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Event-based secure consensus of mutiagent systems against DoS attacks</article-title>. <source>IEEE Trans. Cybern</source>. <volume>50</volume>, <fpage>3468</fpage>&#x02013;<lpage>3476</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TCYB.2019.2918402</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">31199283</pub-id></citation></ref>
<ref id="B45">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Xu</surname> <given-names>Y.</given-names></name> <name><surname>Fang</surname> <given-names>M.</given-names></name> <name><surname>Wu</surname> <given-names>Z.-G.</given-names></name> <name><surname>Pan</surname> <given-names>Y.-J.</given-names></name> <name><surname>Chadli</surname> <given-names>M.</given-names></name> <name><surname>Huang</surname> <given-names>T.</given-names></name></person-group> (<year>2018</year>). <article-title>Input-based event-triggering consensus of multiagent systems under denial-of-service attacks</article-title>. <source>IEEE Trans. Syst., Man, Cybern</source>. <volume>50</volume>, <fpage>1455</fpage>&#x02013;<lpage>1464</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TSMC.2018.2875250</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B46">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Yang</surname> <given-names>H.</given-names></name> <name><surname>Ye</surname> <given-names>D.</given-names></name></person-group> (<year>2022</year>). <article-title>Observer-based fixed-time secure tracking consensus for networked high-order multiagent systems against DoS attacks</article-title>. <source>IEEE Trans. Cybernet</source>. <volume>52</volume>, <fpage>2018</fpage>&#x02013;<lpage>2031</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TCYB.2020.3005354</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">32697735</pub-id></citation></ref>
<ref id="B47">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Yang</surname> <given-names>R.</given-names></name> <name><surname>Liu</surname> <given-names>L.</given-names></name> <name><surname>Feng</surname> <given-names>G.</given-names></name></person-group> (<year>2022</year>). <article-title>Leader-following output consensus of heterogeneous uncertain linear multiagent systems with dynamic event-triggered strategy</article-title>. <source>IEEE Trans. Syst. Man Cybernet</source>. <volume>52</volume>, <fpage>1626</fpage>&#x02013;<lpage>1637</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TSMC.2020.3034352</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B48">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Yang</surname> <given-names>Y.</given-names></name> <name><surname>Li</surname> <given-names>Y.</given-names></name> <name><surname>Yue</surname> <given-names>D.</given-names></name></person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Event-trigger-based consensus secure control of linear multi-agent systems under DoS attacks over multiple transmission channels</article-title>. <source>Sci. China Inf. Sci</source>. <volume>63</volume>, <fpage>1</fpage>&#x02013;<lpage>14</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s11432-019-2687-7</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B49">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Yi</surname> <given-names>X.</given-names></name> <name><surname>Liu</surname> <given-names>K.</given-names></name> <name><surname>Dimarogonas</surname> <given-names>D. V.</given-names></name> <name><surname>Johansson</surname> <given-names>K. H.</given-names></name></person-group> (<year>2018</year>). <article-title>Dynamic event-triggered and self-triggered control for multi-agent systems</article-title>. <source>IEEE Trans. Autom. Control</source> <volume>64</volume>, <fpage>3300</fpage>&#x02013;<lpage>3307</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TAC.2018.2874703</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B50">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Yi</surname> <given-names>X.</given-names></name> <name><surname>Yang</surname> <given-names>T.</given-names></name> <name><surname>Wu</surname> <given-names>J.</given-names></name> <name><surname>Johansson</surname> <given-names>K. H.</given-names></name></person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Distributed event-triggered control for global consensus of multi-agent systems with input saturation</article-title>. <source>Automatica</source> <volume>100</volume>, <fpage>1</fpage>&#x02013;<lpage>9</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.automatica.2018.10.032</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B51">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zha</surname> <given-names>L.</given-names></name> <name><surname>Liu</surname> <given-names>J.</given-names></name> <name><surname>Cao</surname> <given-names>J.</given-names></name></person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Resilient event-triggered consensus control for nonlinear muti-agent systems with DoS attacks</article-title>. <source>J. Franklin Inst</source>. <volume>356</volume>, <fpage>7071</fpage>&#x02013;<lpage>7090</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jfranklin.2019.06.014</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B52">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zhang</surname> <given-names>B.</given-names></name> <name><surname>Dou</surname> <given-names>C.</given-names></name> <name><surname>Yue</surname> <given-names>D.</given-names></name> <name><surname>Zhang</surname> <given-names>Z.</given-names></name> <name><surname>Zhang</surname> <given-names>T.</given-names></name></person-group> (<year>2019</year>). <article-title>A packet loss-dependent event-triggered cyber-physical cooperative control strategy for islanded microgrid</article-title>. <source>IEEE Trans. Cybern</source>. <volume>51</volume>, <fpage>267</fpage>&#x02013;<lpage>282</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TCYB.2019.2954181</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">31841428</pub-id></citation></ref>
<ref id="B53">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zhang</surname> <given-names>D.</given-names></name> <name><surname>Feng</surname> <given-names>G.</given-names></name></person-group> (<year>2019</year>). <article-title>A new switched system approach to leader-follower consensus of heterogeneous linear multiagent systems with dos attack</article-title>. <source>IEEE Trans. Syst. Man Cybern. Syst</source>. <volume>51</volume>, <fpage>1258</fpage>&#x02013;<lpage>1266</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TSMC.2019.2895097</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B54">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zhang</surname> <given-names>D.</given-names></name> <name><surname>Liu</surname> <given-names>L.</given-names></name> <name><surname>Feng</surname> <given-names>G.</given-names></name></person-group> (<year>2018</year>). <article-title>Consensus of heterogeneous linear multiagent systems subject to aperiodic sampled-data and DoS attack</article-title>. <source>IEEE Trans. Cybern</source>. <volume>49</volume>, <fpage>1501</fpage>&#x02013;<lpage>1511</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TCYB.2018.2806387</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">29993621</pub-id></citation></ref>
<ref id="B55">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zhang</surname> <given-names>T.-Y.</given-names></name> <name><surname>Ye</surname> <given-names>D.</given-names></name></person-group> (<year>2021</year>). <article-title>Distributed event-triggered control for multi-agent systems under intermittently random denial-of-service attacks</article-title>. <source>Inf. Sci</source>. <volume>542</volume>, <fpage>380</fpage>&#x02013;<lpage>390</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.ins.2020.06.070</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B56">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zhao</surname> <given-names>G.</given-names></name> <name><surname>Hua</surname> <given-names>C.</given-names></name></person-group> (<year>2021</year>). <article-title>A hybrid dynamic event-triggered approach to consensus of multiagent systems with external disturbances</article-title>. <source>IEEE Trans. Autom. Control</source> <volume>66</volume>, <fpage>3213</fpage>&#x02013;<lpage>3220</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TAC.2020.3018437</pub-id></citation>
</ref>
</ref-list>
</back>
</article> 