具有时滞和干扰的领导跟随多智能体系统一致性的方法技术方案

具有时滞和干扰的领导跟随多智能体系统一致性的方法。本发明专利技术提供了一种针对具有外部干扰和通信延迟的离散时间多智能体系统实现领导跟随一致的方法，属于多智能体协同一致技术领域。本发明专利技术首先建立了具有外部干扰和通信时滞的离散时间动态模型，利用网络化预测控制方法，得到了外部干扰和邻居智能体状态的预测值，与现有的直接利用过时的状态信息来设计一致性控制协议的方法相比，该方法可以主动补偿网络时滞的影响，为所有的智能体提供了一个统一的预测过程。又考虑到领导者在多智能体系统的协同控制中能够简化控制的设计及实施、节省精力和降低控制成本，给出了分布式协议的设计方法，实现了跟随者对领导者的状态跟踪，并克服了扰动和时滞对系统造成的影响。本发明专利技术适用于具有通信时滞和外部干扰的离散多智能体系统的领导跟随一致性问题。统的领导跟随一致性问题。统的领导跟随一致性问题。

【技术实现步骤摘要】
具有时滞和干扰的领导跟随多智能体系统一致性的方法


[0001]本专利技术涉及具有时滞和干扰的领导跟随多智能体系统一致性的方法，属于网络化多智能体系统


技术介绍

[0002]领导者在多智能体系统的协同控制中能够起到简化控制的设计及实施、节省精力和降低控制成本的作用，因此领导跟随一致性问题已经成为多智能体系统研究的热点问题，已在多机器人的编队、无人机的联合侦察与搜索、无线传感器等方面有着重要应用。
[0003]多智能体系统在协同控制中常常处于复杂的工程环境，智能体之间在信息交换、协同运动、相互耦合等过程中，可能会受到各种因素的干扰，又由于多智能体系统本身不可避免的存在通信时滞问题，因此设计相应的控制协议来克服时滞和扰动对系统的影响是十分有必要的。
[0004]目前现有的处理时滞的一致性协议设计方法，大多数采用系统分析的理论方法，被动降低时滞，利用过时的信息实现系统一直，影响收敛速度，保守性很大。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了解决现有具有时滞和干扰的多智能体系统，实现领导跟随一致性的问题，提出了一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.具有时滞和干扰的领导跟随多智能体系统一致性的方法，特征在于，具体包括如下步骤：步骤一：建立具有时滞和扰动多智能体系统的离散时间动态模型；步骤二：针对具有时滞和扰动的多智能体系统的离散时间动态模型构造状态观测器，进行状态预测；步骤三：根据步骤二对具有时滞和干扰的多智能体系统的离散时间动态模型的状态预测，设计领导者跟随下系统能达到一致性的控制协议；步骤四：根据步骤三设计的分组一致性控制协议，得到分组状态误差方程与估计误差方程的紧凑表达形式；步骤五：利用状态误差方程与估计误差方程的紧凑表达形式，基于线性矩阵不等式获得状态估计增益矩阵K1,K2；步骤六：将步骤五获得的反馈增益矩阵K1,K2,代入步骤三中的一致性协议，进行仿真验证。实现领导跟随一致性。2.根据权利要求1所述具有时滞和干扰的多智能体系统实现领导跟随一致性的方法，所述步骤一具体为：为具有N个顶点加权有向图，其中，是顶点集，是边集，是非负权值矩阵；顶点的索引集为l＝{1,2,
…
,N},从顶点v
i
至顶点v
j
的有向边记为ε
ij
＝(v
i
,v
j
)，对应于ε
ij
的邻接元素a
ij
是一个非零实数，顶点v
i
的邻域节点集表示建立由N个跟随者和一个领导者组成的多智能体系统，存在外部干扰的第i个跟随者的动力学模型如下：动力学模型如下：式中，x
i
(t)为网络化多智能体系统中第i个智能体在t时刻的离散时间动态模型状态向量,y
i
(t)为第i个智能体在t时刻的测量输出,u
i
(t)表示控制输入，A,B,C均为系统矩阵；x0(t)∈R
n
为领导者的状态，y0(t)∈R
r
为领导者的输出，d0(t)∈R

【专利技术属性】
技术研发人员：许迅博，谭冲，代广鑫，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：