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专利号: 2021115164998
申请人: 重庆邮电大学
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:

1.一种基于脉冲控制的具有切换拓扑结构的多智能体系统的分组一致性控制方法,其特征在于,包括:

S1:构建具有切换拓扑结构的多智能体系统,获取脉冲时刻多智能体系统的拓扑结构和非脉冲时刻多智能体系统的拓扑结构;

S2:根据脉冲时刻多智能体系统的拓扑结构和非脉冲时刻多智能体系统的拓扑结构对构建的多智能体系统中的智能体进行分组;

S3:设计控制协议,设置的控制协议包括脉冲控制协议和非脉冲控制协议;

S4:智能体在脉冲时刻接收来自邻居智能体的状态信息,并通过脉冲控制协议对脉冲时刻接收的邻居智能体的状态信息进行更新;

S5:在脉冲时刻更新状态信息后的智能体在非脉冲时刻接收来自邻居智能体的状态信息,并采用非脉冲控制协议对非脉冲时刻接收的邻居智能体状态信息进行更新;

S6:采用李亚普洛夫稳定性定理和图论知识对状态更新后的智能体进行验证,完成分组一致。

2.根据权利要求1所述的一种基于脉冲控制的具有切换拓扑结构的多智能体系统的分组一致性控制方法,其特征在于,获取多智能体系统的拓扑结构的过程包括:将智能体系统中的每个智能体作为一个节点,获取系统的拓扑图,将图中的每条边作为相邻节点之间的信息交互。

3.根据权利要求2所述的一种基于脉冲控制的具有切换拓扑结构的多智能体系统的分组一致性控制方法,其特征在于,获取的拓扑图的过程包括:获取系统中的各个节点,并将节点进行集合V=[v1,v2,…,vn],vn表示第n个智能体;根据节点集合得到节点与节点之间的边的集合为 令eij=(vi,vj),即节点vj能够接收来自节点vi的信息;令邻接矩阵为A=(aij)n×n,且aij≥0,若eji∈ε,则aij>0;若 则aij=0;其中,aij表示智能体i与智能体j之间的拓扑连接权重;根据节点集合、边的集合和邻接矩阵构建拓扑图G=(V,ε,A),其中,V表示多智能体网络中各个节点的集合,ε表示节点与节点之间的边的集合,A表示邻接矩阵。

4.根据权利要求1所述的一种基于脉冲控制的具有切换拓扑结构的多智能体系统的分组一致性控制方法,其特征在于,对智能体进行分组包括:将智能体系统中的各个节点分为虚拟领导节点和跟随节点,每个虚拟领导节点至少连接一个跟随节点构成一个分组节点。

5.根据权利要求1所述的一种基于脉冲控制的具有切换拓扑结构的多智能体系统的分组一致性控制方法,其特征在于,设计的控制协议为:其中,t∈(tk‑1,tk]表示非脉冲时刻,t=tk表示在脉冲时刻, 表示在非脉冲时刻节点i的位置变化,Ni表示在非脉冲时刻节点i的邻居节点的集合,aij表示在非脉冲时刻节点i与节点j的信息交互,xi(t)表示节点i在t时刻的位置状态,lij表示在非脉冲时刻拉普拉斯矩阵L的元素,tk表示脉冲时刻,Δxi(t)表示在脉冲时刻智能体i在时刻t的状态变化,dij表示在脉冲时刻节点i与节点j的信息交互,N′i表示在脉冲时刻节点i的邻居节点的集合,l′ij表示在脉冲时刻拉普拉斯矩阵L′的元素, 表示分组σj的智能体期望达到的状态。

6.根据权利要求1所述的一种基于脉冲控制的具有切换拓扑结构的多智能体系统的分组一致性控制方法,其特征在于,每组智能体中满足分组一致性的条件为:其中,xi(t)表示跟随节点i在t时刻的位置状态,xj(t)表示跟随节点j在t时刻的位置状态,σi表示虚拟领导节点,m表示系统中智能体的数量,p表示虚拟领导节点的数量。