一种具有预设性能的分布式有限时间编队跟踪控制方法技术

本发明专利技术公开了一种具有预设性能的分布式有限时间编队跟踪控制方法，涉及多智能协同控制技术领域，包括建立高阶非线性多智能体系统模型，并明确多重控制目标，所述多重控制目标包括编队跟踪控制目标、性能约束保障目标、碰撞避免约束目标、通信连接保持目标和鲁棒性与有限时间收敛性目标；构建虚拟多智能体系统，通过误差变换与性能函数生成满足碰撞避免和连接保持的参考轨迹；为每个智能体设计观测器，实时估计系统扰动与高阶状态；基于滑模面构造反馈控制器，将跟踪误差限制在性能漏斗内并确保有限时间收敛。本发明专利技术所述方法突破了传统方法多集中于低阶线性系统的局限性，具有更强的工程适用性与通用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多智能协同控制，特别是一种具有预设性能的分布式有限时间编队跟踪控制方法。

技术介绍

1、多智能体系统(multi-agent systems,mas)作为近年来自动化与智能控制领域的重要研究方向，广泛应用于机器人集群协作、无人驾驶编队、智能巡检、分布式感知等复杂场景中。多智能体的协同控制任务，尤其是分布式一致性控制与编队控制问题，已被大量文献深入研究。为了实现系统中各个智能体在目标轨迹或队形下的稳定协作，研究者提出了诸如自适应控制、滑模控制、鲁棒控制和有限时间控制等多种方法，取得了积极成果。

2、然而，在实际工程应用中，多智能体系统面临的不确定因素远多于理论环境。首先，由于智能体的动力学特性复杂，建模误差普遍存在，且系统容易受到外界扰动的影响，如风速变化、地形干扰或传感器噪声等。这些因素会严重影响系统的跟踪精度和鲁棒性。为此，许多研究引入了扰动估计与补偿机制，如神经网络、模糊系统、干扰观测器等。其中，扩张状态观测器(extended state observer,eso)因其无需精确模型即可估计总扰动的特点，成为控制系统中重要的鲁本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有预设性能的分布式有限时间编队跟踪控制方法，其特征在于：包括，

2.如权利要求1所述的具有预设性能的分布式有限时间编队跟踪控制方法，其特征在于：所述高阶非线性多智能体系统模型表示为，

3.如权利要求1或2所述的具有预设性能的分布式有限时间编队跟踪控制方法，其特征在于：所述虚拟多智能体系统表示为，

4.如权利要求3所述的具有预设性能的分布式有限时间编队跟踪控制方法，其特征在于：所述观测器表示为，

5.如权利要求1、2和4任一所述的具有预设性能的分布式有限时间编队跟踪控制方法，其特征在于：定义观测到的实际系统状态为：则定义跟踪误差为：...

【技术特征摘要】

1.一种具有预设性能的分布式有限时间编队跟踪控制方法，其特征在于：包括，

2.如权利要求1所述的具有预设性能的分布式有限时间编队跟踪控制方法，其特征在于：所述高阶非线性多智能体系统模型表示为，

3.如权利要求1或2所述的具有预设性能的分布式有限时间编队跟踪控制方法，其特征在于：所述虚拟多智能体系统表示为，

4.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：张广明，张辰，史志寒，韩巍松，吕筱东，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：