一种二阶非线性多智能体系统固定时间协同跟踪控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种二阶非线性多智能体系统固定时间协同跟踪控制方法，设计固定时间收敛非奇异终端滑模面；设计RBF神经网络逼近系统动力学非线性项；设计多智能体系统固定时间协同跟踪控制器；将设计的控制器作用在系统上，实现多智能体系统固定时间协同跟踪目标智能体的控制。本方法对外界扰动具有很强的鲁棒性，对模型未知非线性具有很强的适应性，且能保证系统固定时间内收敛，收敛时间与系统初始状态无关。该方法适用范围宽广，可应用于对收敛时间要求较高的系统。

A Fixed-Time Cooperative Tracking Control Method for Second-Order Nonlinear Multi-Agent Systems

【技术实现步骤摘要】
一种二阶非线性多智能体系统固定时间协同跟踪控制方法
本专利技术属于分布式多智能体系统协同跟踪控制技术的研究，涉及一种二阶非线性多智能体系统固定时间协同跟踪控制方法，具体涉及二阶非线性多智能体系统在固定时间内实现对机动目标的协同跟踪控制方法。
技术介绍
多智能体系统的协同控制有两个主要的研究点：收敛的一致性状态选取和一致性收敛速度。其中，一致性收敛速度是一个重要的参数，因为很多实际系统对收敛时间有苛刻的要求，所以有学者提出了有限时间协同控制，使得系统的收敛任务在有限时间内完成。但是，由于收敛时间的上界与系统初始状态有关，当初始状态误差趋于无穷时，有限时间收敛的估计上界可能接近无穷，且系统初始状态往往是不确定的，这使得有限时间收敛失去了原本的意义。进一步，有学者提出固定时间协同控制，使系统在固定时间内完成协同操作，而且收敛时间的界与系统初始状态无关，根据收敛时间的界可以确定系统参数的范围，使系统在期望时间内实现协同控制。目前，解决多智能体系统固定时间协同控制主要有两种方法：基于齐次性原理和基于非奇异终端滑模控制的方法。现有文献研究成果主要针对简单的动力学模型，比如单积分系统、双积分系统、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二阶非线性多智能体系统固定时间协同跟踪控制方法，其特征在于步骤如下：步骤1、设计固定时间收敛非奇异终端滑模面：二阶非线性系统由N个跟随智能体和一个目标智能体(标记为0)组成，第i(i＝1,2,…,N)个跟随智能体，其中xi∈R

【技术特征摘要】
1.一种二阶非线性多智能体系统固定时间协同跟踪控制方法，其特征在于步骤如下：步骤1、设计固定时间收敛非奇异终端滑模面：二阶非线性系统由N个跟随智能体和一个目标智能体(标记为0)组成，第i(i＝1,2,…,N)个跟随智能体，其中xi∈Rn，vi∈Rn，ui∈Rn，f(xi,vi,t)∈Rn，di∈Rn，t分别表示智能体i的位置；第i个跟随智能体的固定时间收敛非奇异终端滑模变量：其中：k1＞0，0＜n1＜1，且满足关系0＜n1k1＜1，定义向量y＝(y1,y2,…,yn)T∈Rn和常数k≥1，则sigk(y)满足运算关系sigk(y)＝(sign(y1)|y1|k,sign(y2)|y2|k,…,sign(yn)|yn|k)T，其中sign(·)表示符号函数，|·|表示求绝对值运算；κi(e1i)是一个n阶对角矩阵，对角元素κiχ(e1iχ)，χ＝1,2,…,n，为：式中参数σ1i＞0，σ2i＞0，β＞0，m1＞1，0＜δ0≤1是常数，且满足关系m1k1＞1；步骤2、设计RBF神经网络逼近系统动力学非线性项：采用RBF神经网络逼近非线性函数gi(Θi)，得到系统动力学非线性项：gi(Θi)＝Wi*Thi(Θi)+εi其中Θi＝{(xi,xj,vi,vj,bix0,biv0)|j∈Ni}，Wi*是理想神经网络权重矩阵，hi(Θi)是基向量，Wi*T是矩阵Wi*的转置，εi是估计误差，满足不等式||εi||是向...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄攀峰，刘亚，张帆，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61