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专利号: 2021106672854
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:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种时变时滞多智能体的分布式脉冲一致性控制方法,其特征在于,包括以下步骤:构建含有多个独立智能体的时变时滞非线性多智能模型,基于时变时滞非线性多智能模型获得目标状态模型;

基于脉冲牵制控制方法构建分布式脉冲牵制控制器;

根据智能体的时变时滞非线性多智能模型和分布式脉冲牵制控制器,定义误差向量并建立对应的误差系统模型;

基于误差系统模型构建李雅普诺夫函数并证明其导数值有上界;

求得脉冲发生时刻李雅普诺夫函数值的关系;

根据李雅普诺夫函数的导数值有上界和脉冲发生时刻李雅普诺夫函数值的关系,利用脉冲比较原理和参数变分方法进行上界分析,得出带有时变时滞的非线性多智能体系统能够实现一致性。

2.根据权利要求1所述的时变时滞多智能体的分布式脉冲一致性控制方法,其特征在于,所述构建含有多个独立智能体的时变时滞非线性多智能模型,具体包括:其中, 是第i个智能体的状态向量;系统中矩阵A,B,D为常数矩阵;

系统中的非线性函数 并且满足条件τ(t)为系统中的时变时滞; 均满足李普希兹条件。

3.根据权利要求2所述的时变时滞多智能体的分布式脉冲一致性控制方法,其特征在于,所述基于时变时滞非线性多智能模型获得目标状态模型,具体包括:目标状态s(t)的模型:

4.根据权利要求3所述的时变时滞多智能体的分布式脉冲一致性控制方法,其特征在于,所述基于脉冲牵制控制方法构建分布式脉冲牵制控制器,包括:分布式脉冲牵制控制器

其中,c是系统的耦合强度; 为系统的牵制增益;

矩阵L=(lij)N×N为拉普拉斯矩阵,满足耗散条件;函数δ为狄拉克函数;

当且仅当具有目标状态的智能体与第i个智能体存在直接交换信息的路径时,否则

智能体i称为被牵制智能体或者被控智能体;

脉冲序列 满足:

5.根据权利要求4所述的时变时滞多智能体的分布式脉冲一致性控制方法,其特征在于,所述根据智能体的时变时滞非线性多智能模型和分布式脉冲牵制控制器,定义误差向量并建立对应的误差系统模型,具体包括:定义误差向量ei(t)=xi(t)‑s(t);

所述误差模型对应的误差系统:其中,非线性函数 满足李普希兹条件;

矩阵 为牵制控制矩阵,代表着牵制控制策略,当第i个智能体被牵制时,则对应的 否则 e(t)在t=tk右连续,即*

误差系统的初值ei(t)=Φi(t),‑τ≤t≤0,i=1,2,…,N,*

其中, 是从[‑τ,0]至 的连续函数集。

6.根据权利要求5所述的时变时滞多智能体的分布式脉冲一致性控制方法,其特征在于,所述基于误差系统模型构建李雅普诺夫函数并证明其导数值有上界,包括:构建如下的李雅普诺夫函数为:根据迪尼导数的定义,可以得出:两项相加,可以得出:

将误差系统模型带入上式得:对上式中的每一项进行处理,可以得出:针对函数f1利用李普希兹条件,可得:可以得出:

令 则得出:

针对函数f2利用李普希兹条件,得出:将 转变为 得出:

根据基本不等式可以得出:令

将李雅普诺夫函数V(t)带入到上式中,得到:

7.根据权利要求6所述的时变时滞多智能体的分布式脉冲一致性控制方法,其特征在于,所述求得脉冲发生时刻李雅普诺夫函数值的关系,包括:当t=tk时,则:

其中,

若下式成立:

则得出在脉冲时刻时的关系如下:即:

8.根据权利要求1所述的时变时滞多智能体的分布式脉冲一致性控制方法,其特征在于,所述根据李雅普诺夫函数的导数值有上界和脉冲发生时刻李雅普诺夫函数值的关系,利用脉冲比较原理和参数变分方法进行上界分析,得出带有时变时滞的非线性多智能体系统能够实现一致性,包括:设存在常数μ>0,对称矩阵P, 平均脉冲间隔小于Na;

令不等式满足:

矩阵满足:

则当0<μ≤1时,时变时滞非线性多智能模型以如下全局指数的形式达到一致性,且收敛率为λ:

当μ>1时,通过所设计的分布式脉冲牵制控制器,时变时滞非线性多智能模型以如下全局指数的形式达到一致性,且收敛率为λ:其中,参数λ与 分别为方程 以及方程的特解;

参数

参数 l1与l2为李普希兹条件中的李普希兹常数;L为拉普拉斯矩阵;

In为n阶单位矩阵;INn为Nn阶单位矩阵;sup表示上确界。

9.一种时变时滞非线性多智能体的分布式脉冲一致性控制系统,其特征在于,包括:时变时滞非线性模型构建模块,所述时变时滞非线性模型构建模块用于构建含有多个独立智能体的时变时滞非线性多智能模型,基于时变时滞非线性多智能模型获得目标状态模型;

脉冲牵制控制器构建模块,所述脉冲牵制控制器构建模块用于基于脉冲牵制控制方法构建分布式脉冲牵制控制器;

误差系统模型构建模块,所述误差系统模型构建模块用于根据智能体的时变时滞非线性多智能模型和分布式脉冲牵制控制器,定义误差向量并建立对应的误差系统模型;

函数构建模块,所述函数构建模块基于误差系统模型构建李雅普诺夫函数并证明其导数值有上界;

关系求取模块,所述关系求取模块用于求得脉冲发生时刻李雅普诺夫函数值的关系;

系统一致性模块,所述系统一致性模块根据李雅普诺夫函数的导数值有上界和脉冲发生时刻李雅普诺夫函数值的关系,利用脉冲比较原理和参数变分方法进行上界分析,得出带有时变时滞的非线性多智能体系统能够实现一致性。

10.一种时变时滞非线性多智能系统,其特征在于,包括权利要求9所述的时变时滞非线性多智能体的分布式脉冲一致性控制系统。