一种非线性多智能体系统的故障检测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种非线性多智能体系统的故障检测方法及系统，涉及多智能体故障检测技术领域，方法包括根据每个智能体构建李普希兹非线性系统模型；根据系统状态模型和系统输出模型确定状态观测器；根据状态观测器的状态和组合测量变量确定控制器；根据状态观测器和控制器利用鲁棒控制理论进行线性矩阵不等式求解，得到控制器增益矩阵和观测器增益矩阵；根据控制器增益矩阵、控制器和系统状态模型确定输出向量；根据观测器增益矩阵和状态观测器确定输出向量估计值；根据输出向量估计值和输出向量确定残差评估函数；残差评估函数用于检测系统故障。本发明专利技术能够实现残差信号对故障的敏感性和控制输出对故障具有鲁棒性。和控制输出对故障具有鲁棒性。和控制输出对故障具有鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
一种非线性多智能体系统的故障检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及多智能体故障检测
，特别是涉及一种非线性多智能体系统的故障检测方法及系统。

技术介绍

[0002]控制领域的智能体一般指具有一定的动力学且能同周围其他个体交换信息的实体。多智能体系统存在于众多领域，如分布式优化，无线传感器网络，移动机器人协作，无人机/卫星编队飞行，智能交通系统等。
[0003]随着多智能体系统应用的不断增加，多智能体系统通常受到参数不确定性、通信噪声、未知的非线性动力学等的影响，这些问题可能会导致通信时延或信道堵塞，从而降低了通信质量。近年来，多智能体的分布式协调控制展现出了越来越重要的价值，开始被广泛地接收和运用。与集中式控制方式不同的是，分布式控制中的单个智能体设计简单，并且如果单个智能体的功能失效，将不会影响到整体的功能，这些特点很好地降低了个体的设计难度，而且增加了整个系统的抗干扰能力。另一方面，随着控制系统规模和复杂性的快速增长，实际系统中更容易发生故障，可能影响系统的性能，甚至造成严重的后果。特别是对于多智能体系统，如果一个智能体出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非线性多智能体系统的故障检测方法，其特征在于，包括：根据每个智能体构建李普希兹非线性系统模型；所述李普希兹非线性系统模型包括系统状态模型和系统输出模型；根据所述系统状态模型和所述系统输出模型确定状态观测器；根据所述状态观测器的状态和组合测量变量确定控制器；根据所述状态观测器和所述控制器利用鲁棒控制理论进行线性矩阵不等式求解，得到控制器增益矩阵和观测器增益矩阵；根据所述控制器增益矩阵、所述控制器和所述系统状态模型确定输出向量；根据所述观测器增益矩阵和所述状态观测器确定输出向量估计值；根据所述输出向量估计值和所述输出向量确定残差评估函数；所述残差评估函数用于检测系统故障。2.根据权利要求1所述的非线性多智能体系统的故障检测方法，其特征在于，所述根据所述状态观测器和所述控制器利用鲁棒控制理论进行线性矩阵不等式求解，得到控制器增益矩阵和观测器增益矩阵，具体包括：获取多个所述智能体的闭环系统；根据拉普拉斯矩阵和多个所述智能体的闭环系统进行降阶，得到降阶后的闭环系统；对所述降阶后的闭环系统的目标问题进行转化，得到优化问题；基于李雅普诺夫函数根据所述优化问题确定线性矩阵不等式；根据所述线性矩阵不等式、所述状态观测器和所述控制器确定控制器增益矩阵和观测器增益矩阵。3.根据权利要求1所述的非线性多智能体系统的故障检测方法，其特征在于，所述控制器的表达式为：其中，u
i
(t)为控制器，K为控制器增益矩阵，为组合测量变量，t为连续系统的时间，为智能体i第k次的触发时刻，为智能体i第k+1次的触发时刻，k为智能体i的触发次数，i为第i个智能体。4.根据权利要求3所述的非线性多智能体系统的故障检测方法，其特征在于，所述组合测量变量的表达式为：其中，q
i
(t)为组合测量变量，N为智能体的数量，j为智能体i的邻居智能体，a
ij
为智能体i和智能体j的连接权重，为智能体i的观测器的状态，为智能体i的邻居智能体的观测器的状态。5.一种非线性多智能体系统的故障检测系统，其特征在于，包括：构建模块，用于根据每个...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨若涵，苏晓婉，周德云，李玥，张双喜，冯志超，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：