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专利号: 2022103752620
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.基于脉冲窗的受扰非线性多智能体准一致性方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、构建受到外部扰动的非线性多智能体系统的数学模型;如下:其中, 是系统中第i个智能体zi的状态向量;矩阵为系统中的常数参数矩阵;t为时间;τ(t)为时变时滞满足0<τ(t)≤τ;非线性函数 满足 ξi(t)为外部扰动输入,i=1,

2,...,N且

S2、基于外部扰动的非线性多智能体系统的数学模型构建独立领导智能体的数学模型;如下:其中, 为独立领导智能体η的状态向量;

S3、基于外部扰动的非线性多智能体系统的数学模型和独立领导智能体的数学模型,结合脉冲控制、牵制控制以及分布式控制策略构建控制器;所述控制器如下:其中,t为时间;η(t)为独立领导智能体η的状态向量;μ为脉冲效应;g为控制强度;ωi≥

0为反馈牵制增益,当系统中第i个智能体被牵制时,ωi>0;定义对角矩阵Ω=diag{ω1,ω2,...,ωi};分布式控制矩阵L=(lij)N×N满足耗散条件,即 对于脉冲序列假设其满足0=t0<t1<t2<…<tk<…且对于 有 δ(t)为关于时间t的狄拉克脉冲函数;

S4、基于所述控制器定义误差并构建受控误差多智能体系统模型;包括:基于所述控制器定义误差为:

ei(t)=zi(t)‑η(t)

构建受控误差多智能体系统模型如下:

其中,非线性函数 假设ei

(t)在t=tk时刻是右连续的,即 此外,受控误差多智能体系统模型的初值满足:ei(t)=Λi(t),i=1,2,...,N其中,‑τ<t≤0且连续函数类

S5、利用离散李雅普诺夫函数法引入脉冲窗使得脉冲可以在一段时间内随机产生;包括:首先,时间区间[tk,tk+1)被分为了[tk,tk+dmin)以及[tk+dmin,tk+1)两大部分并且其次,[tk,tk+dmin)这一区间被等分为H个更小的时间区间,每一个小区间可以被描述为且每一个小区间的长度是 此外,定义随后,假设连续矩阵函数Θ(t)在每一个区间 上都是分段连续的,定义Θr=Θ(tk+χr),利用线性插值法,可以有如下的转换:其中 为插值系数,通过上述转换,连续矩阵函数Θ(t)在区间[tk,tk+dmin)且 上只与插值系数ι有关;假设连续矩阵函数Θ(t)在区间[tk+dmin,tk+1)上是一个常数矩阵ΘH;最终,带有离散形式的矩阵函数Θ(t)可以被表示为:S6、分别推导构建的离散李雅普诺夫函数在时间区间和脉冲时刻上满足的关系式;包括:分别推导构建的离散李雅普诺夫函数的Dini导数在[tk,tk+1), 上满足:以及在脉冲时刻tk的左右边界之间满足:

+

其中,δ为与脉冲效应相关的参数,V(t)为离散李雅普诺夫函数,DV(t)为离散李雅普诺夫函数的Dini导数;

S7、根据分别推导构建的离散李雅普诺夫函数在时间区间和脉冲时刻上满足的关系式,利用比较原理得出对应的比较系统;所述比较系统如下:其中,为脉冲系统的特解,且ε>0;

S8、利用比较系统以及脉冲比较原理,实现受扰非线性多智能体全局指数准一致性;

全局指数准一致性的定义:基于任意初值,如果存在λ>0,T0>0以及β>0,则受扰非线性多智能体系统与独立领导智能体之间将会以如下的形式实现全局指数准一致性:其中, 为误差界。

2.计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质包括存储的程序,其中,所述程序执行如权利要求1所述的基于脉冲窗的受扰非线性多智能体准一致性方法。

3.电子设备,其特征在于,包括:一个或多个处理器,存储器以及一个或多个程序,其中,所述一个或多个程序被存储在所述存储器中,并且被配置为由所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求1所述的基于脉冲窗的受扰非线性多智能体准一致性方法。

4.基于脉冲窗的受扰非线性多智能体准一致性系统,其特征在于,包括以下模块:非线性多智能体系统的数学模型构建模块,用于构建受到外部扰动的非线性多智能体系统的数学模型;如下:其中, 是系统中第i个智能体zi的状态向量;矩阵为系统中的常数参数矩阵;t为时间;τ(t)为时变时滞满足0<τ(t)≤τ;非线性函数 满足 ξi(t)为外部扰动输入,i=1,

2,...,N且 独立领导智能体的数学模型,用于基于外部扰动的非线性多智能体系统的数学模型构建独立领导智能体的数学模型;如下:其中, 为独立领导智能体η的状态向量;

控制器构建模块,用于基于外部扰动的非线性多智能体系统的数学模型和独立领导智能体的数学模型,结合脉冲控制、牵制控制以及分布式控制策略构建控制器;所述控制器如下:其中,t为时间;η(t)为独立领导智能体η的状态向量;μ为脉冲效应;g为控制强度;ωi≥

0为反馈牵制增益,当系统中第i个智能体被牵制时,ωi>0;定义对角矩阵Ω=diag{ω1,ω2,...,ωi};分布式控制矩阵L=(lij)N×N满足耗散条件,即 对于脉冲序列假设其满足0=t0<t1<t2<…<tk<…且对于 有 δ(t)为关于时间t的狄拉克脉冲函数;

受控误差多智能体系统模型,用于基于所述控制器定义误差并构建受控误差多智能体系统模型;包括:基于所述控制器定义误差为:

ei(t)=zi(t)‑η(t)

构建受控误差多智能体系统模型如下:

其中,非线性函数 假设ei

(t)在t=tk时刻是右连续的,即 此外,受控误差多智能体系统模型的初值满足:ei(t)=Λi(t),i=1,2,...,N其中,‑τ<t≤0且连续函数类

离散李雅普诺夫函数模块,用于利用离散李雅普诺夫函数法引入脉冲窗使得脉冲可以在一段时间内随机产生;包括:首先,时间区间[tk,tk+1)被分为了[tk,tk+dmin)以及[tk+dmin,tk+1)两大部分并且其次,[tk,tk+dmin)这一区间被等分为H个更小的时间区间,每一个小区间可以被描述为且每一个小区间的长度是 此外,定义随后,假设连续矩阵函数Θ(t)在每一个区间 上都是分段连续的,定义Θr=Θ(tk+χr),利用线性插值法,可以有如下的转换:其中 为插值系数,通过上述转换,连续矩阵函数Θ(t)在区间[tk,tk+dmin)且 上只与插值系数ι有关;假设连续矩阵函数Θ(t)在区间[tk+dmin,tk+1)上是一个常数矩阵ΘH;最终,带有离散形式的矩阵函数Θ(t)可以被表示为:关系式推导模块,用于分别推导构建的

离散李雅普诺夫函数在时间区间和脉冲时刻上满足的关系式;包括:分别推导构建的离散李雅普诺夫函数的Dini导数在[tk,tk+1), 上满足:以及在脉冲时刻tk的左右边界之间满足:

+

其中,δ为与脉冲效应相关的参数,V(t)为离散李雅普诺夫函数,DV(t)为离散李雅普诺夫函数的Dini导数;

比较系统获取模块,用于根据分别推导构建的离散李雅普诺夫函数在时间区间和脉冲时刻上满足的关系式,利用比较原理得出对应的比较系统;所述比较系统如下:其中, 为脉冲系统的特解,且ε>0;

全局指数准一致性模块,用于利用比较系统以及脉冲比较原理,实现受扰非线性多智能体全局指数准一致性;

全局指数准一致性的定义:基于任意初值,如果存在λ>0,T0>0以及β>0,则受扰非线性多智能体系统与独立领导智能体之间将会以如下的形式实现全局指数准一致性:其中, 为误差界。