[发明专利]一种基于扩展干扰观测器的多智能体寻迹编队控制方法

权利要求书

1.一种基于扩展干扰观测器的多智能体寻迹编队控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、建立含有外界风速场扰动的智能体动力学模型；

S2、基于智能体动力学模型设计非线性扩展扰动观测器；

S3、基于扰动的估计设计寻迹编队控制器。

2.根据权利要求1所述的基于扩展干扰观测器的多智能体寻迹编队控制方法，其特征在于：所述步骤S1中，根据智能体自身的线速度、角速度、偏航角度以及未知流场干扰，建立含有外界风速场扰动的智能体动力学模型。

3.根据权利要求1所述的基于扩展干扰观测器的多智能体寻迹编队控制方法，其特征在于：所述智能体动力学模型如下所示：

其中：表示智能体i重心在惯性坐标系中的坐标，θ_i为智能体i本身的偏航角度，v_i和ω_i分别为智能体i本身的线速度和角速度，u_i和τ_i为系统的两个独立控制输入，

d_i(t,z_i)＝[d₁(t,z_i),d₂(t,z_i)]^T(||d_i||≤d_M＜∞)为智能体i所受未知流场。

4.根据权利要求1所述的基于扩展干扰观测器的多智能体寻迹编队控制方法，其特征在于：所述步骤S2中，非线性扩展干扰观测器形式如下式所示：

其中：为外部干扰及其变化速率的观测值，z₁、z₂为观测器内部向量，p₁(x)、p₂(x)为带设计的非线性向量，增益矩阵满足f(x)为系统向量，g(x)为系统增益矩阵，u为控制输入。

5.根据权利要求1所述的基于扩展干扰观测器的多智能体寻迹编队控制方法，其特征在于：所述步骤S2还包括对未知时变风速场的估计，并证明非线性扩展扰动观测器的稳定性。

6.根据权利要求5所述的基于扩展干扰观测器的多智能体寻迹编队控制方法，其特征在于：所述非线性扩展扰动观测器的稳定性通过选取李雅普诺夫函数进行证明。

7.根据权利要求1所述的基于扩展干扰观测器的多智能体寻迹编队控制方法，其特征在于：所述步骤S3包括如下子步骤

S3-1、根据智能体动力学模型、非线性扩展扰动观测器推导出总偏航角速度、总线加速度与智能体本身的角速度ω_i和线速度控制u_i的关系；

S3-2、利用同心压缩方法对目标轨道进行扩展，根据轨道函数确定完成寻迹编队效果要达到的目标；

S3-3、根据寻迹编队要达到的控制目标，利用李雅普诺夫方法结合反步法实现寻迹编队控制。