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专利号: 2021104296688
申请人: 江南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-02
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.非连续多智能体系统的分布式非平滑饱和一致性控制方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:建立具有非连续动力学性态和时变时滞的多智能体系统模型,并针对所述多智能体系统模型确定一致性目标;

步骤二:根据所述多智能体系统和一致性目标来建立多智能体误差系统模型;

步骤三:根据多智能体误差系统模型来建立具有积分环节的控制策略和具有负反馈环节的控制策略,来实现多智能体系统的有限时间一致性;

步骤四:根据所述具有积分环节的控制策略、具有负反馈环节的控制策略选用利用微分中值定理简化后的高斯误差函数来模拟饱和效应,以降低控制信号的不平滑度;

步骤五:将有限个不连续点映射到集合中,将不连续函数转换成Filipov集值函数,然后根据测度选择定理和Filippov微分包含得到不连续微分方程在Filippov意义下的解;引入广义的Lipschitz条件来线性化非连续的非线性函数;分别获取所述多智能体系统模型在所述具有积分环节的控制策略和简化后的高斯误差函数的作用下、所述具有负反馈环节的控制策略和简化后的高斯误差函数的作用下有限时间全局一致的充分条件和稳定时间上界。

2.如权利要求1所述的非连续多智能体系统的分布式非平滑饱和一致性控制方法,其特征在于,所述具有非连续动力学性态和时变时滞的多智能体系统模型为:其中 表示第i个智能体的

n n

状态变量;内联矩阵D,B分别为正定和负定;f(·):R→R 是一个非线性非连续的向量值函数;时变时延τ(t)是一个有界正值函数,0≤τ(t)≤τ,

3.如权利要求1所述的非连续多智能体系统的分布式非平滑饱和一致性控制方法,其特征在于,所述一致性目标的表达式为:

1 2 n T n

其中s(t)=[s(t),s(t),…,s(t)]∈R。

4.如权利要求1所述的非连续多智能体系统的分布式非平滑饱和一致性控制方法,其特征在于,所述多智能体误差系统模型为:其中h(ei(t‑τ(t)))=f(xi(t‑τ(t)))‑f(s(t‑τ(t))),i=1,2,…,N;误差向量ei(t)=xi(t)‑s(t),

5.如权利要求1所述的非连续多智能体系统的分布式非平滑饱和一致性控制方法,其特征在于,所述具有积分环节的控制策略和具有负反馈环节的控制策略的分布式控制策略分别为:其中 sign(·)

表示符号函数,控制向量 控制强度c1,c2,c3,k都是常数;控制配置矩阵A=[aij]N×N用来实现分布式控制策略,满足耗散耦合条件,即若第i个智能体与第j个智能体(i≠j)之间有信息传递,则aij=aji>0,否则aij=aji=0;向量值函数 定义如下:其中,0n表示n维零向量。

6.如权利要求1所述的非连续多智能体系统的分布式非平滑饱和一致性控制方法,其特征在于,所述步骤四包括:利用高斯误差函数来近似模拟饱和效应以降低控制信号的不平滑度,形式如下:其中 erf(·)表示高斯误差函数,形式为

其中幅值上界 控制信号

定义如下函数:

其中

根据微分中值定理,存在一个常数 满足以下等式:其中 线性主

从高斯误差函数的形式得到g(0)=0,选择ui0=0,将(10)式转换成:根据(9)和(11),得到:

将上式转换成如下形式:

其中 diag[·]表示对角矩阵;

由于 λmin(·),

λmax(·)分别表示矩阵的最小特征值和最大特征值。

7.如权利要求1所述的非连续多智能体系统的分布式非平滑饱和一致性控制方法,其特征在于,所述多智能体系统模型在所述具有积分环节的控制策略和简化后的高斯误差函数的作用下达到有限时间一致性的条件为:其中

8.如权利要求1所述的非连续多智能体系统的分布式非平滑饱和一致性控制方法,其特征在于,所述多智能体系统模型在所述具有积分环节的控制策略和简化后的高斯误差函数的作用下稳定时间的上界为: 其中

9.如权利要求1所述的非连续多智能体系统的分布式非平滑饱和一致性控制方法,其特征在于,所述具有负反馈环节的控制策略和简化后的高斯误差函数的作用下达到有限时间一致性的条件为:

10.如权利要求1所述的非连续多智能体系统的分布式非平滑饱和一致性控制方法,其特征在于,所述具有负反馈环节的控制策略和简化后的高斯误差函数的作用下稳定时间上界为: