【技术实现步骤摘要】
一种有限域情形下多智能体系统的控制器设计方法
本专利技术属于控制器设计技术，具体为一种有限域情形下多智能体系统的控制器设计方法。
技术介绍
多智能体系统，是指由多个智能体组成的智能体联邦，这些智能体之间通过相互协调合作，共同完成一项复杂的任务，他们通过竞争或协商的手段协调和解决各智能体的目标和行为，多智能体系统的分布式协同控制已经成为控制理论方面一个重要的研究领域。而多智能体系统的一致性控制问题更是当前的研究热点，一致性是指随着时间的推移，一个复杂系统中所有个体的状态趋于一个相同的值，它描述了个体与它相邻的个体间的信息交换过程。目前，对于普通多智能体系统的一致性控制、输出调节、跟踪控制和同步的研究已取得很多成果。但一些具有复杂拓扑结构、非线性和随机性的多智能体系统却未受到关注，其H∞一致性均方一致性性能更是未见研究。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出了一种有限域情形下多智能体系统的控制器设计方法。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种有限域情形下多智能体系统的控制器设计方法，具体步...
【技术保护点】
1.一种有限域情形下多智能体系统的控制器设计方法，其特征在于，具体步骤为：/n步骤1、建立有限域情形下的非线性离散时变随机多智能体系统数学模型；/n步骤2、根据有限域情形下的非线性离散时变随机多智能体系统数学模型建立控制器协议及闭环系统方程；/n步骤3、根据闭环系统方程建立均方H∞一致性能指标；/n步骤4、确定使闭环系统满足均方H∞一致性能指标的控制器参数的设计目标；/n步骤5、根据所确定的使闭环系统满足均方H∞一致性能指标的控制器参数的设计目标，确定用于求解控制器参数的线性矩阵不等式；/n步骤6、求解线性矩阵不等式，得到相应的控制器参数，完成控制器设计。/n
【技术特征摘要】
1.一种有限域情形下多智能体系统的控制器设计方法，其特征在于，具体步骤为：
步骤1、建立有限域情形下的非线性离散时变随机多智能体系统数学模型；
步骤2、根据有限域情形下的非线性离散时变随机多智能体系统数学模型建立控制器协议及闭环系统方程；
步骤3、根据闭环系统方程建立均方H∞一致性能指标；
步骤4、确定使闭环系统满足均方H∞一致性能指标的控制器参数的设计目标；
步骤5、根据所确定的使闭环系统满足均方H∞一致性能指标的控制器参数的设计目标，确定用于求解控制器参数的线性矩阵不等式；
步骤6、求解线性矩阵不等式，得到相应的控制器参数，完成控制器设计。
2.根据权利要求1所述的有限域情形下多智能体系统的控制器设计方法，其特征在于，建立的有限域情形下的非线性离散时变随机多智能体系统数学模型具体为：
其中，0≤k≤T为有限域，T为给定的正常数，为k时刻的状态向量，为k+1时刻的状态向量，为控制输入，为智能体i的测量输出，为智能体的被控输出，表示协方差Wi,k＞0的N个互不相关零均值高斯白噪声序列，是与Wi,k不相关的零均值高斯白噪声序列，Ak,Bk,Ck,Dk,Ek,Fk和Lk是具有不同维数的时变矩阵，fi,k为非线性随机函数。
3.根据权利要求2所述的有限域情形下多智能体系统的控制器设计方法，其特征在于，非线性随机函数并且满足以下约束条件：
其中，和是相应维数的矩阵。
4.根据权利要求1所述的有限域情形下多智能体系统的控制器设计方法，其特征在于，步骤2中建立的控制器协议为：
其中，是待设计的反馈增益矩阵，表示第j个智能体的输出，hi,j为非负实数。
5.根据权利要求1所述的有限域情形下多智能体系统的控制器设计方法，其特征在于，根据有限域情形下的非线性离散时变随机多智能体系统数学模型建立闭环系统方程的具体方法为：
根据控制器协议以及非线性离散时变随机多智能体系统的数学模型，得到：
通过扩充系统状态xi,k，得到闭环系统方程：
其中：
是给定的关联矩阵，体现了多智能体之间的拓扑结构；运算符号表示矩阵之间做克罗内克积；IN是N维的单位矩阵，U,V均为分块矩阵，InN是其中的一个单位矩阵；
1N表示一个所有元素均为1的n维列向量，是它的转置，同时考虑系统中所有智能体的平均状态值：
将代入，可得：
令得到：
并且从所有智能体的平均状态值得到:
其中：
令得到系统方程：
6.根据权利要求1所述的有限域情形下多智能体系统的控制器设计方法，其特征在于，根据闭环系统方程建立均方H∞一致性能指标分别为：
在k时刻，H∞一致性能指标如下：
其中Φ＞0是给定的加权矩阵；
在k时刻，智能体i(i＝1,2,...,...
【专利技术属性】
技术研发人员：张博闻，黄佳卉，马立丰，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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