基于符号函数的多智能体系统的分布式广义跟踪方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于符号函数的多智能体系统的分布式广义跟踪方法，涉及控制和信息技术领域。该方法首先构造描述多智能体系统的网络结构图，并确定该拓扑结构的邻接矩阵；建立多智能体系统的状态方程；定义描述智能体所要跟踪的时变参考信号函数值的目标函数；根据多智能体的系统邻接矩阵、状态方程和目标函数设计分布式算法；设定多智能体系统中各智能体的初始状态信息与时变参考信号信息，运行设计的分布式算法，控制每个智能体跟踪上一组时变参考信号的某一函数值；根据运行结果不断修正分布式算法，直至达到控制目标。本发明专利技术方法使得智能体系统中所有智能体可以独立地执行任务，并且在仅使用局部信息的情况下跟踪一组时变参考信号的函数值。

【技术实现步骤摘要】
基于符号函数的多智能体系统的分布式广义跟踪方法
本专利技术涉及控制和信息
，尤其涉及一种基于符号函数的多智能体系统的分布式广义跟踪方法。
技术介绍
多智能体系统是由多个相互耦合的智能体组成的集合，每个智能体具备一定的自主性，并能通过感知周围的环境与其他智能体进行通讯。在大型系统中使用多智能体系统技术具有明显的优势。首先，由于具备并行感知和执行的能力，多智能体系统具有更快的操作速度和更高的执行效率；其次，当一个或多个智能体出故障时，系统正常退化，从而提高了系统的可靠性和鲁棒性；再次，多智能体系统可以在必要的时候增加智能体，从而具备可扩展性和灵活性；最后，由多个简单的智能体构成的系统其成本远低于单个集中式的复杂系统。多智能体系统因为具备上述优势，已经在军事、交通、电力等诸多领域得到广泛应用。近年来，多智能体系统的分布式协同控制已经成为控制领域研究的一个热点，研究内容越来越丰富，主要涉及的问题包含一致性、协调跟踪、编队控制、分布式优化、分布式平均跟踪等。其中分布式平均跟踪也被称为“动态平均一致性”，其核心是对系统中的智能体设计分布式算法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于符号函数的多智能体系统的分布式广义跟踪方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤1：构造描述多智能体系统的网络结构图，结构图中每个节点代表一个智能体，每条边代表智能体间的信息交互；/n步骤2：确定步骤1所构造多智能体系统网络拓扑结构的邻接矩阵；/n步骤3：建立多智能体系统的状态方程；/n步骤4：定义描述智能体所要跟踪的时变参考信号函数值的目标函数；/n步骤5：根据多智能体的系统邻接矩阵、状态方程和目标函数设计分布式算法，使多智能体系统中每个智能体的控制输入只与该智能体的状态、时变参考信号以及其邻居的状态有关；/n步骤6：设定多智能体系统中各智能体的初始状态信息与时变参考信号信息，且使...

【技术特征摘要】
1.一种基于符号函数的多智能体系统的分布式广义跟踪方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：构造描述多智能体系统的网络结构图，结构图中每个节点代表一个智能体，每条边代表智能体间的信息交互；
步骤2：确定步骤1所构造多智能体系统网络拓扑结构的邻接矩阵；
步骤3：建立多智能体系统的状态方程；
步骤4：定义描述智能体所要跟踪的时变参考信号函数值的目标函数；
步骤5：根据多智能体的系统邻接矩阵、状态方程和目标函数设计分布式算法，使多智能体系统中每个智能体的控制输入只与该智能体的状态、时变参考信号以及其邻居的状态有关；
步骤6：设定多智能体系统中各智能体的初始状态信息与时变参考信号信息，且使初始状态的目标函数值与时变参考信号的目标函数值相同，运行步骤5设计的分布式算法，控制每个智能体跟踪上一组时变参考信号的某一函数值；
步骤7：根据步骤6运行结果不断修正步骤5设计的分布式算法，直至多智能体系统中每个智能体的状态达到一致，达到控制目标。


2.根据权利要求1所述的基于符号函数的多智能体系统的分布式广义跟踪方法，其特征在于：所述构造的多智能体网络结构图是无向图，记为：G＝{V,E(t)}，其中，表示节点的集合，n为无向图中节点总数，也即多智能体系统中智能体的个数，表示边的集合，Nj(t)表示无向图中节点j邻居节点的集合，且j≠i；t表示时间；因为构造的图是无向图，所以若i的邻居节点j∈Ni成立，则得i∈Nj；如果i∈Nj，则称节点i为父节点，节点j为子节点。


3.根据权利要求2所述的基于符号函数的多智能体系统的分布式广义跟踪方法，其特征在于：所述确定的多智能体网络结构图的邻接矩阵,如下公式所示：



其中，A为多智能体网络结构图的邻...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈飞，王武广，黄伯敏，项林英，
申请(专利权)人：东北大学秦皇岛分校，
类型：发明
国别省市：河北;13