1.一种二阶非线性多智能体系统包含控制方法,其特征在于,包括:步骤1:建立非线性二阶多智能体系统;
步骤2:对非线性二阶多智能体系统设置补偿器;
步骤3:基于分布式补偿器时滞控制算法,设置非线性二阶多智能体系统的包含控制策略;
步骤4:验证非线性二阶多智能体系统稳定性。
2.根据权利要求1所述一种二阶非线性多智能体系统包含控制方法,其特征在于,步骤
1具体为:
设置一个具有 个智能体的非线性二阶多智能体系统,其中,跟随者有 个,领导者有 个;定义跟随者智能体为 ,领导者智能体为 ;跟随者集和领导者集分别定义为 和 ;
跟随者 的模型表述为:其中, 分别表示第 个智能体的位置、速度和控制输入, 为非线性项且为连续函数,为延迟时间;
领导者 的模型表述为:其中, 分别表示第 个智能体的位置、速度;由于领导者没有邻居,Laplacian矩阵分解为:式中,L1是与 个跟随者信息流相关的矩阵, ,L2是与 个领导者至 个跟随者信息流相关的矩阵, 。
3.根据权利要求2所述一种二阶非线性多智能体系统包含控制方法,其特征在于,步骤
2具体为:
将第 个跟随者的误差定义为:式中,j表示跟随者j;
为实现包含控制、未知状态估计和信息传递滞后,采用固定补偿器设计控制器;
对于第 个智能体,固定补偿器设计为:其中, 为式(5)的状态变量, 为适当的常数。
4.根据权利要求3所述一种二阶非线性多智能体系统包含控制方法,其特征在于,步骤
3具体为:
提出基于补偿器和固有时滞的控制协议,实现系统的包含控制策略;
基于分布式补偿器时滞控制算法如下:其中, 为控制参数, 为常数;
第 个智能体采用分布式补偿器时滞控制算法,实现领导者与跟随者的包含控制,即:其中, ;
由式(5)得:
由式(6)得:
定义向量 ,根据 定义知 , ;
根据式(1),(2),(7)对 求导得:定义 ;
由式(7)知:
进一步简化为:
其中, ;
同理简化 ,即:
定义 ,由式(8)和式(9)知:其中, , ,
由 定义,结合(1),(2),(4)得到:其中, ;
根据式(10)有:
其中, , 。
5.根据权利要求4所述一种二阶非线性多智能体系统包含控制方法,其特征在于,步骤
4通过李雅普诺夫函数验证非线性二阶多智能体系统稳定性。
6.根据权利要求5所述一种二阶非线性多智能体系统包含控制方法,其特征在于,步骤
4具体为:
通过李雅普诺夫函数证明系统稳定性:考虑Lyapunov候选函数为:,
根据式(10)对 求导,得到:其中,为Hurwitz矩阵,通过选取合适的 ,得到 ;
因此, ,且 ,得:其中, , ;
整理后得到:
(11)
同理,
(12)
引入式(11),(12)整理得:其中, , ;
即
其中, ;
即
其中, ,且 ;
且 ,即 为 下界;
整理得
因此, ,即 ,同理 ;
同时验证:
即 , ,此时非线性二阶多智能体系统稳定。
7.一种二阶非线性多智能体系统包含控制系统,使用上述权利要求1 7任一项所述二~阶非线性多智能体系统包含控制方法,其特征在于,包括:系统建立模块,用于建立非线性二阶多智能体系统;
补偿器设定模块,用于对非线性二阶多智能体系统设置补偿器;
包含控制策略设定模块,用于基于分布式补偿器时滞控制算法,设置非线性二阶多智能体系统的包含控制策略;
稳定性验证模块,用于验证非线性二阶多智能体系统稳定性。