一种领航-跟随多智能体分布式系统的故障估计器设计方法技术方案

本发明专利技术公开一种领航‑跟随多智能体分布式系统的故障估计器设计方法，针对节点只能获取与邻居相对状态信息条件下，设计基于中间变量的故障估计器，并且根据连续系统的有界实引理，结合线性矩阵不等式得到故障估计器的参数设计方法，利用矩阵的特征值分解以及线性矩阵不等式的性质，将求解N个线性矩阵不等式简化为求解2个线性矩阵不等式，再通过分布式估计拓扑图对应矩阵的最大和最小特征值将该设计方案完全分布化，最终得到故障估计器的参数，完成故障估计器的设计，本发明专利技术能够在多智能体系统不满足观测器匹配的条件下，得到分布式故障估计器，从而估计出每个节点的故障。

【技术实现步骤摘要】
一种领航-跟随多智能体分布式系统的故障估计器设计方法
本专利技术属于多智能体控制
，具体涉及一种领航-跟随多智能体分布式系统的故障估计器设计方法。
技术介绍
近年来，随着计算机和网络技术的迅猛发展，多智能体系统及其协同控制问题已经被广泛研究并应用于电网系统、无线传感器网络、交通网络、系统生物学、地面无人车辆和无人机系统等众多领域。随着多智能体系统规模和复杂性的日益增长，如何自主、安全和可靠的运行这些系统变得越来越重要和迫切。在多智能体系统中，任何一个子系统的小故障都可能导致系统性能降低，甚至会随着节点间的信息交互影响整个网络系统的稳定性，所以多智能体系统的故障检测是目前热门研究的课题。由于多智能体系统固有的分布式特性，不再有中心节点监控整个系统，这使得分布式故障检测更具有挑战。而分布式故障估计技术不仅能检测出系统发生故障，还能得到故障信号的大小，这对容错控制具有重要的意义。因此，对多智能体系统而言，设计一套高效可靠的分布式估计方案，是一项紧迫且拥有广阔前景的工作。针对基于邻居相关状态信息的故障估计，现有的解决方案主要有以下几种：现有技术方案1：文献(SinafarB,Kharr本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种领航‑跟随多智能体分布式系统的故障估计器设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、建立带有故障的领航‑跟随多智能体系统的节点动力学模型和带有扰动的邻居相关状态模型；步骤二、设定联系故障和节点状态的中间变量，针对跟随多智能体，利用邻居相关状态模型中的邻居相关状态信息构造基于中间变量的包含未知参数的分布式故障估计器；步骤三、对实对称矩阵M进行特征值分解，并结合连续系统有界实引理，将故障估计器未知参数求解问题转换为求解N个线性矩阵不等式问题，其中，M＝L+G，L为跟随多智能体拓扑的拉普拉斯矩阵，G为领航者和跟随者的连接矩阵，N为系统中跟随智能体数量；求解该N个线性矩阵不等式得到故障估计器未...

【技术特征摘要】
1.一种领航-跟随多智能体分布式系统的故障估计器设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、建立带有故障的领航-跟随多智能体系统的节点动力学模型和带有扰动的邻居相关状态模型；步骤二、设定联系故障和节点状态的中间变量，针对跟随多智能体，利用邻居相关状态模型中的邻居相关状态信息构造基于中间变量的包含未知参数的分布式故障估计器；步骤三、对实对称矩阵M进行特征值分解，并结合连续系统有界实引理，将故障估计器未知参数求解问题转换为求解N个线性矩阵不等式问题，其中，M＝L+G，L为跟随多智能体拓扑的拉普拉斯矩阵，G为领航者和跟随者的连接矩阵，N为系统中跟随智能体数量；求解该N个线性矩阵不等式得到故障估计器未知参数...

【专利技术属性】
技术研发人员：方浩，罗明，李俨，杨庆凯，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11