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专利号: 202311552021X
申请人: 无锡学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

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, , ;

其中, ;

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。