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专利号: 2023102459270
申请人: 江苏科技大学
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:

1.一种使用复杂环境下多智能体系统的半实物仿真系统的半实物仿真方法,其特征在于,所述复杂环境下多智能体系统的半实物仿真系统包括:监控模块、多智能体控制模块、以及至少一个智能体电机;

所述监控模块与智能体电机通过直连或中继的方式连接;所述多智能体控制模块与智能体电机通过直连的方式连接;

所述监控模块用于监控智能体电机的运动状态,配置拓扑结构和时滞参数;所述多智能体控制模块用于向智能体电机下发指令;

所述多智能体控制模块包括拓扑与时滞控制模块,以及至少一个智能体控制子模块,所述智能体控制子模块与智能体电机一一对应;

所述拓扑与时滞控制模块用于根据拓扑结构和时滞参数的配置生成拓扑与时滞数据,并转发给个智能体控制子模块;

所述智能体控制子模块用于根据拓扑与时滞数据调整智能体电机的运动;

所述多智能体控制模块还包括电机转速控制模块,用于调整每个智能体电机的转速;

具体为:

在离线状态下,计算智能体电机输出的每个转矩角对应的电磁转矩值,形成转矩值矢量表;

在电机转动过程中,获取智能体电机输出的实时转矩角和转矩值;根据获取的实时转矩角在转矩值矢量表中查询转矩值,并与获取的实时转矩值比较,根据比较结果调整智能体电机的输入电压值,修正转矩值,从而调整智能体电机的转速;

所述复杂环境下多智能体系统的半实物仿真方法,基于基础采样周期实现更精细的时滞控制,并允许变速率采样,具体包括:监控模块设置多智能体拓扑结构的邻接矩阵 和时滞矩阵 ,所述邻接矩阵,其中 表示第 次采样时刻存在从智能体到的通讯,否则,不存在该通讯;所述时滞矩阵 , 表示第 次采样时刻智能体 收到的智能体的数据具有大小为 的时滞, , 为智能体电机的个数; 为基础采样周期;

多智能体控制模块在第 次采样时根据邻接矩阵和时滞矩阵实现智能体之间的通信:如果 ,智能体 发数据,发送的数据为智能体 第 次基础采样数据,或者智能体 通过缓冲区获取智能体 第 次基础采样数据;其中 为采样速率函数,表示第 次采样对应第 次基础采样。

2.根据权利要求1所述的使用复杂环境下多智能体系统的半实物仿真系统的半实物仿真方法,其特征在于,还包括显示装置,所述显示装置与监控模块连接,用于显示多个智能体电机的拓扑结构和运动状态。

3.根据权利要求1所述的使用复杂环境下多智能体系统的半实物仿真系统的半实物仿真方法,其特征在于,所述多智能体控制模块与智能体电机通过RS485、EtherCAT、CAN的方式直连。

4.根据权利要求1所述的使用复杂环境下多智能体系统的半实物仿真系统的半实物仿真方法,其特征在于,还包括智能体电机运动状态获取模块,用于获取各智能体电机的运动状态,并转发至监控模块。

5.根据权利要求1所述的使用复杂环境下多智能体系统的半实物仿真系统的半实物仿真方法,其特征在于,所述监控模块基于树莓派实现。

6.根据权利要求4所述的使用复杂环境下多智能体系统的半实物仿真系统的半实物仿真方法,其特征在于,智能体电机运动状态获取模块包括电机测速模块和电机位置测量模块;

所述电机测速模块用于测量智能体电机的转速,包括栅格圆盘、光电门和光电传感器;

当智能体电机通过传动部分带动栅格圆盘旋转时,光电门获得一系列脉冲信号,光电传感器将其转换为电信号输入监控主机上的计数器;计数器对脉冲信号计数,根据脉冲信号的频率计算得到智能体电机的实时转速;

所述电机位置测量模块用于测量智能体电机的实时位置,通过电位器角度传感器获取当前位置,并利用监控主机计算总位移。

7.根据权利要求1所述的使用复杂环境下多智能体系统的半实物仿真系统的半实物仿真方法,其特征在于,智能体的基础采样数据为:以基础采样周期 为周期对智能体电机的运动状态进行采样得到的数据。

8.根据权利要求1所述的使用复杂环境下多智能体系统的半实物仿真系统的半实物仿真方法,其特征在于,当以固定速率采样时,采样速率函数 ,其中 为正整数常数,表示实际采样周期与基础采样周期的倍数,实际采样周期为 ;

当以变速率采样时,采样速率函数 根据预设的第 次采样时间 赋值,,且 为正整数。