基于扩张状态观测器的二阶多智能体系统一致性控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于扩张状态观测器的二阶多智能体系统一致性控制方法，首先建立二阶多智能体系统模型，基于该模型设计扩张状态观测器，分别对每一个智能体的位置、速度及干扰进行实时估计；接着定义估计误差，并给出扩张状态观测器参数设计范围；然后设计多智能体系统一致性控制协议，并将所述扩张状态观测器和多智能体系统一致性控制协议应用于二阶多智能体系统，进行性能测试；本发明专利技术给出的方法可以在无法获得速度信息或者获取速度信息的代价过大时，仅仅依据系统的位置信息，对速度和干扰进行实时估计，在基础上设计控制律以补偿干扰，从而在满足抗扰的基础上，实现更复杂的控制目标。的控制目标。的控制目标。

【技术实现步骤摘要】
基于扩张状态观测器的二阶多智能体系统一致性控制方法


[0001]本专利技术涉及多智能体系统
，主要涉及一种基于扩张状态观测器的二阶多智能体系统一致性控制方法。

技术介绍

[0002]近年来，由于协同控制在空间探索，空间感知，编队控制等领域内有着广泛应用，协同控制引起了学术界的越来越多的关注，不管是无人车还是无人机抑或是其他具有自主控制的实体，都可以视作是智能体的一种具体形式。多智能体系统通过将多个独立的智能体结合起来构成网络系统，相较于单个智能体来说，在效率，安全性，以及可靠性具有明显优势。多智能体系统中的一致性问题是指系统中智能体的状态都可以趋于一致，解决一致性问题的关键之处在于为每个智能体设计合适的控制协议。编队控制，集群控制等都需要在解决一致性问题的前提下进行之后的设计，因此解决一致性问题就是多智能体系统的关键。
[0003]在实际应用之中，几乎所有的控制系统都或多或少都会受到不同程度的干扰，干扰的存在不仅有可能会使得系统的控制精度降低，严重的话还会使得系统出现发散的情况。同时由于多智能体系统的运动环境较为复杂，更易受到外部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于扩张状态观测器的二阶多智能体系统一致性控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、建立二阶多智能体系统模型；步骤S2、基于步骤S1中的二阶多智能体系统模型设计扩张状态观测器，分别对每一个智能体的位置、速度及干扰进行实时估计；步骤S3、定义估计误差，并给出扩张状态观测器参数设计范围；步骤S4、设计多智能体系统一致性控制协议；步骤S5、将所述扩张状态观测器和多智能体系统一致性控制协议应用于步骤S1所述二阶多智能体系统模型中进行性能测试。2.根据权利要求1所述的一种基于扩张状态观测器的二阶多智能体系统一致性控制方法，其特征在于，所述步骤S1中二阶多智能体系统模型建立如下：法，其特征在于，所述步骤S1中二阶多智能体系统模型建立如下：其中x
i
(t)、v
i
(t)和d
i
(t)依次为第i个智能体的位置、速度及外部干扰；u
i
(t)表示智能体i的控制输入；i∈{1，2，...，n}表示该多智能体系统中智能体的个数；存在一个参数D，使得3.根据权利要求2所述的一种基于扩张状态观测器的二阶多智能体系统一致性控制方法，其特征在于，所述步骤S2中的扩张状态观测器具体设计如下：法，其特征在于，所述步骤S2中的扩张状态观测器具体设计如下：法，其特征在于，所述步骤S2中的扩张状态观测器具体设计如下：其中和依次代表对第i个智能体的位置、速度以及外部干扰的估计，且i∈{1，2，...，n}；α1，α2和α3分别是扩张状态观测器参数；对于标量x，sgn(x)表示符号函数，具体如下：其中sig
r
(x)＝sgn(x)|x|
r
，r为常数。4.根据权利要求3所述的一种基于扩张状态观测器的二阶多智能体系统一致性控制方法，其特征在于，所述步骤S3中扩张状态观测器参数设计方法具体如下：定义估计误差分别如下：定义估计误差分别如下：定义估计误差分别如下：设计李雅普诺夫...

【专利技术属性】
技术研发人员：李响，朱静，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：