[发明专利]通信信道对称受限的多智能体系统协同控制方法及系统

说明书

本发明涉及智能体控制领域，提供一种通信信道对称受限的多智能体系统协同控制方法及系统，包括：S1：获取多智能体系统的所有智能体，构建各所述智能体的动力学方程；S2：构建所述多智能体系统的无向连通网络；S3：通过所述动力学方程和所述无向连通网络，并结合脉冲控制方法和事件驱动控制方法构建控制协议；S4：通过所述控制协议对所述多智能体系统进行控制。本发明结合了事件驱动策略和脉冲控制两种控制方式的优势，可以减少多智能体系统的通信次数，降低通信能耗，更容易的避免“ZENO”现象；考虑了现实中通信信道受限的情况，采用了饱和约束最基本的情况(约束上下界为±1)，更具有普适性。

技术领域

本发明涉及多智能体控制领域，尤其涉及一种通信信道对称受限的多智能体系统协同控制方法及系统。

背景技术

文献1：Consensus of nonlinear multi-agent systems with fuzzy modellinguncertainties via state-constraint hybrid impulsive protocols；

文献1考虑了饱和约束脉冲控制的带有模糊项的非线性多智能体系统一致性问题，根据通信受限的执行器种类分类，提出了三种不同的饱和约束脉冲控制协议(输入约束、双状态约束和单状态约束)，基于凸包理论，Lyapunov稳定性理论，模糊逻辑系统理论(Fuzzy Logic System Theory)的分析，得到了系统达到一致性的充分条件。虽然文献1同时考虑了三种约束情况，但控制协议还是会存在无效通信的情况，且文献1提供的控制协议存在能耗过大的问题。

文献2：Finite-time consensus of linear multi-agent system viadistributed event-triggered strategy；

文献2考虑了一种基于事件驱动控制的线性多智能体系统有限时间一致问题，该方法设计了一个合适的分布式事件驱动控制协议，该方法验证了不论智能体初值为多少，线性系统总能基于该方法的控制下在有限时间内能达到一致。虽然文献2考虑了有限时间一致性，但该系统的动力学模型是线性的，而且针对该事件驱动控制方法，避免“ZENO”现象的条件也比较苛刻，降低了该控制方法的普适性。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供一种通信信道对称受限的多智能体系统协同控制方法，包括：

S1：获取多智能体系统的所有智能体，构建各所述智能体的动力学方程；

S2：构建所述多智能体系统的无向连通网络；

S3：通过所述动力学方程和所述无向连通网络，并结合脉冲控制方法和事件驱动控制方法构建控制协议；

S4：通过所述控制协议对所述多智能体系统进行控制。

优选的，步骤S1中各所述智能体的动力学方程的表达式如下：

其中，每个节点代表一个智能体，i表示节点编号，g(t,x_i(t))是一个非线性函数，x_i(t)表示节点i的状态值函数，u_i(t)表示节点i的控制输入，t表示运行时间。

优选的，步骤S2具体为：

S21：将所述无向连通网络的拓扑图定义为G＝{υ,ε}；其中，υ表示一个非空的节点集合，每个节点代表一个智能体；ε代表一个有向的边集合；i和j均为节点编号，若两个节点i和j之间可以进行通信，则(i,j)∈ε，节点j为节点i的邻居，节点i的邻居集合记作N_i；