[发明专利]异构线性集群系统时变输出编队跟踪控制方法及系统

权利要求书

1.一种异构线性集群系统时变输出编队跟踪控制方法，其特征在于，包括：

构建异构多智能体系统模型；所述异构多智能体系统模型包括领导者模型和跟随者模型；

构建异构多智能体系统的通信拓扑关系模型；所述通信拓扑关系模型为用于表示领导者与跟随者间通信关系的通信图；

构建传感器故障模型和执行器故障模型；

基于所述传感器故障模型和所述执行器故障模型修正所述跟随者模型；

根据修正后的所述跟随者模型、所述传感器故障模型和所述执行器故障模型设计观测器；所述观测器用于对执行器偏差的估计值和传感器偏差的估计值进行观测；

构建智能体的控制输入模型；

基于所述观测器、所述异构多智能体系统模型和所述控制输入模型实现异构线性多智能体系统的时变输出编队跟踪控制。

2.根据权利要求1所述的异构线性集群系统时变输出编队跟踪控制方法，其特征在于，所述领导者模型为：

其中，表示领导者的状态，表示传感器输出信息，和均表示领导者的系统参数矩阵。

3.根据权利要求1所述的异构线性集群系统时变输出编队跟踪控制方法，其特征在于，所述跟随者模型为：

跟随者模型构建为：

其中，表示跟随者的状态，表示跟随者的控制输入，u_i(t)表示跟随者i执行器的控制输入，表示跟随者的传感器输出信息，和A_i、B_i和C_i均表示跟随者i的系统参数矩阵。

4.根据权利要求1所述的异构线性集群系统时变输出编队跟踪控制方法，其特征在于，所述传感器故障模型为：

其中，表示跟随者的传感器输出信息，表示跟随者i传感器信息的偏差，表示跟随者i传感器的实际输出信息。

5.根据权利要求1所述的异构线性集群系统时变输出编队跟踪控制方法，其特征在于，所述执行器故障模型为：

其中，表示跟随者i执行器的控制输入，表示跟随者i执行器的控制输入的偏差，表示跟随者i执行器的实际控制输入。

6.根据权利要求1所述的异构线性集群系统时变输出编队跟踪控制方法，其特征在于，所述智能体的控制输入模型为：

其中，表示智能体对自身全状态信息x_i(t)的观测值，ξ_i(t)表示领导者状态x₁(t)的观测值，表示领导者状态x₁(t)的观测值的时间导数，τ_i(t)表示定义的时变编队补偿输入，K_2i＝Y_i-K_1iX_i，(X_i，Y_i)是调节器方程，K_1i表示矩阵，K_1i使A_i+B_iK_1i中的所有特征值的实部均小于-1，A_i、B_i和C_i均表示智能体i的系统参数矩阵，满足h_i(t)＝C_iφ_i(t)，h_i(t)为多智能体编队函数，a_ij为权重系数权重矩阵为差值，表示对执行器偏差的估计值，表示对传感器偏差的估计值，表示跟随者i传感器的实际输出信息，表示领导者的状态，和均表示领导者的系统参数矩阵，K表示增益矩阵，表示跟随者的控制输入，表示跟随者i执行器的控制输入。

7.根据权利要求1所述的异构线性集群系统时变输出编队跟踪控制方法，其特征在于，基于所述观测器、所述异构多智能体系统模型和所述控制输入模型实现异构线性多智能体系统的时变输出编队跟踪控制，具体包括：

采用分布式自适应容错控制协议，基于所述观测器、所述异构多智能体系统模型和所述控制输入模型实现异构线性多智能体系统的时变输出编队跟踪控制。