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专利号: 2022110210566
申请人: 燕山大学
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:

1.一种通信延迟下多智能体系统动态事件触发一致性控制方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1,建立具有通信时延的多智能体的系统模型;

步骤2,在混杂系统框架下,对多智能体的系统模型进行重构;

为多智能体系统构建混杂系统模型:

其中,F(ν)是流动动态,J(ν)是跳跃动态, 是流动集,是跳跃集;引入辅助变量hi∈{0,1}, 变量hi有两个值,它不断跟踪智能体的下一个事件是传输事件(hi=0)还是更新事件(hi=1);变量si用于存储 在 处的值;τi用于表示自上次触发时刻以来经过的时间,并确保完全排除Zeno行为;引入状态向量ν(t)的流动动态描述为:

其中, 其中, 它是最

小事件触发间隔的下界;

ν(t)的跳跃动态描述为:

其中,

其中, J0,i(ν)表示智能体

i满足事件触发条件,同时向其邻居发送数据;J1,i(ν)表示智能体i发送数据后,其邻居接收延迟的数据; 表示具有等于1的第i个对角线元素的矩阵,并且所有其他元素等于

0;

步骤3,引入辅助函数,得到关于事件间时间的严格正下界和最大允许延迟的稳定性条件,并构建动态事件触发机制;

为了分析多智能体系统的稳定性,引入辅助函数:为了得到事件间时间的严格正下界和最大允许延迟,引入辅助函数:b(τi)=max{sign(τMETI‑τi),0}其中,αi>0,触发间隔和时间延迟的约束由将Φi和 降低到较小值所花费的时间来表示,并且需要指定初始条件Φi(0)和对于智能体i,动态事件触发条件构建为:其中, 时,它是最小事件触发间隔的下界; 是辅助变量;ηi(t)根据以下表达式来求解:

其中,oi表示本地可用信息;当满足上面条件时,控制器进行更新;

步骤4,设计多智能体系统实现领导跟随一致性控制的充分条件。

2.根据权利要求1所述的一种通信延迟下多智能体系统动态事件触发一致性控制方法,其特征在于:步骤1中,对于多智能体系统,将其中的智能体分为领导者智能体和跟随者智能体;其中对于领导者智能体的动态描述为:而对于每个跟随者智能体的动态描述为:其中, 和 分别是领导者智能体和跟随者智能体的状态,是跟随者智能体i的控制输入, 表示扰动,i∈[1,N];矩阵A,Bu和Bw是具有适当维度的系统矩阵,并且假设(A,Bu)是稳定的;

多智能体系统的流动动态描述为:

其中

ρ(t)=[ρ1(t)…ρN(t)],e(t)=[e1(t)…eN(t)],w(t)=[w1(t)…wN(t)],ρi(t)为跟随者智能体i与领导者智能体之间的一致性误差,ei(t)为跟随者智能体i的估计误差; 为拉普拉斯矩阵;Θ=diag{θ1,θ2…θN},θi表示当跟随者智能体i能否从领导者智能体X0出获得参考信息;k为控制增益;IN为N维单位矩阵。

3.根据权利要求1所述的一种通信延迟下多智能体系统动态事件触发一致性控制方法,其特征在于:步骤4中,设计多智能体系统实现领导跟随一致性控制的充分条件,包括:

1)存在常数τMAD和τMETI,并且τMAD≤τMETI,那么满足:其中, 它是最大允许时延上界;

2)存在正定矩阵 常数0<ι<1, a>0,0<ι1<1,0<ι2<1,γw>0,满足下列矩阵不等式:其中,

Cz和Dz是常数矩阵,

由N个子矩阵组成,第i个子矩阵是单位矩阵,其余的子矩阵都是零矩阵;

3)存在一个函数 对于所有 满足以下条件,其中0≤τi<τMETI其中,函数 设计为:

其中,

在wi=0的情况下,多智能体系统的动力学(ρ,e,s,η)为一致全局渐近稳定,即多智能体系统中的跟随者智能体与领导者智能体达到一致性;在wi≠0的情况下,多智能体系统从输入w到输出z是 ‑稳定的, ‑增益小于或者等于γw;并且保证不会发生芝诺行为。