[发明专利]一种具有乘性噪声的线性多智体系统及其一致控制方法

权利要求书

1.一种具有乘性噪声的线性多智体系统的一致控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、构建在随机噪声干扰下具有领导者的一般线性多智能体系统模型；

S2、根据一般线性多智能体系统模型，设计分布式随机共识的所述多智能体系统的控制协议；

S3、利用有向生成树图获取多智能体系统中各个智能体之间的通信关系，且仅有根节点智能体才能接收到领导者的信息，根据所述通信关系确认所述多智能体系统的通信拓扑关系；

S4、根据所述通信拓扑关系定义误差变量，选取李雅普诺夫函数并对所述李雅普诺夫函数求解微分算子；

S5、根据设计的耦合强度和控制增益矩阵，确认微分算子最简式；

S6、对微分算子最简式求期望，得到稳定的多智能体系统，完成具有乘性噪声的线性多智体系统一致性控制。

2.根据权利要求1所述的具有乘性噪声的线性多智体系统的一致控制方法，其特征在于，所述步骤S1，构建在随机噪声干扰下多智能体系统的连续时间具有领导者的一般线性多智体系统模型为：

y_ji(t)＝x_j(t)+f_ij(x_i(t)-x_j(t))ξ_ij(t)

其中，x_i＝[x₁,x₂,…,x_N]为一般线性多智能体系统的状态向量；x_j(t)为邻居智能体的状态向量；A为系统矩阵；B为控制矩阵；x_o为领导者的状态向量；y_ji(t)表示智能体j对智能体i的测量关系；噪声强度函数f_ij(·)是Rⁿ到Rⁿ的映射，存在一个常数ε0，使||f_ij(x)||≤ε||x||；u_i＝[u₁,u₂,…,u_N]为第i个智能体的控制输入；c为耦合强度；g_i为领导者和智能体间的耦合权值；K为控制增益矩阵；ξ_ij(t)是随机测量噪声，噪声过程满足

其中，w_ij(t)为独立的布朗运动，i,j＝1,2,...,N。

3.根据权利要求2所述的具有领导者的随机线性多智体系统的一致控制方法，其特征在于，所述控制增益矩阵K为：

P是代数黎卡提方程0＝A^TP+PA+Q-PBR^-1B^TP的唯一正定解，A和B为系统中的系统矩阵和控制矩阵，且(A，B)是稳定的，Q和R是可设计的正定矩阵；

所述耦合强度c的区间范围：

其中σ为L+G的奇异特征值，L为通信拓扑图的拉普拉斯矩阵，G＝diag(g₁,g₂,...g_N)且g_i为领导者和智能体间的耦合权值，N为节点个数，∈为噪声强度系数。

4.根据权利要求3所述的具有乘性噪声的线性多智体系统的一致控制方法，其特征在于，所述步骤S2，设计分布式随机共识的所述多智能体系统的控制协议u，具体为，通过所设计的耦合强度c和控制增益矩阵K，使得系统能在噪声环境下达到稳定。