[发明专利]一种含有对抗因素的多智能体一致性控制方法

摘要

本发明公开了一种含有对抗因素的多智能体一致性控制方法，包括：步骤一、建立含有外部系统的线性系统数学模型；步骤二、针对一阶多智能体线性系统，引入全局位置向量di，建立介入四部分对抗一致性的线性系统模型；步骤三、设计相应的介入四部分对抗一致性控制器；步骤四、运用控制器达到介入四部分对抗一致性。本发明含有对抗因素的多智能体一致性控制方法，其考虑了多智能体系统合作/对抗关系共存情况下，四部分对抗一致性问题，其在四部分对抗一致性的基础上加入一个虚拟的领导者进行调节和指导，由此达到介入四部分对抗一致性，且多智能体系统达到介入四部分对抗一致时，所有状态是收敛到某一设定值di的。

主权项

一种含有对抗因素的多智能体一致性控制方法，其特征在于：包括：步骤一、建立含有外部系统的线性系统数学模型定义无向图G(A)的每个节点是一个智能体，并由n个智能体组成一个系统；每条边(si,sj)∈ε代表了智能体Si和智能体sj一条有效的信息通道，并定义第i个智能体为如下的动态系统：x·i=ui,i=1,2,...,n---(1)]]>式中其中xi表示智能体si的状态，ui表示控制输入；同时引入一个虚拟的领导者，所述虚拟领导者用于调解和指导四组智能体，该虚拟领导者是由一阶外部系统来描述的，且满足如下条件：x·0(t)=v0(t)---(2)]]>式中x0(t)和v0(t)分别表示外部系统的状态和输入；步骤二、针对一阶多智能体线性系统，引入全局位置向量di，建立介入四部分对抗一致性的线性系统模型；对于四组对抗的多智能体，分别表示为V1,V2,V3和V4，它们共同组成整个多智能体系统V，其中V＝V1∪V2∪V3∪V4，所有智能体的状态满足：其中di为全局位置向向量，在初始设定；为正的常数；步骤三、设计相应的介入四部分对抗一致性控制器；ui=Σj∈NiAqsgn(aij)aij[(xj-dj)-Aq(xi-di)]+bi[Alix0(t)-(xi-di)]+Aliv0(t)---(4)]]>式中，sgn(·)表示符号函数，aij表示智能体间的连接权值，dj和di的本质相同，dj表示第j个智能体的全局位置向量；权重bi表示智能体s1到智能体sn和虚拟领导者之间的交互关系，bi>0当且仅当从领导者到智能体si之间存在一条通信渠道；v0(t)是外部系统的输入且被所有智能体知道；矩阵Aq有四种不同的形式，并且每种形式代表智能体之间一种特定的关系，所述关系为合作关系或者对抗关系；矩阵Ali也有四种不同的形式，并且每种形式代表智能体之间一种特定的关系，所述关系为合作关系或者对抗关系；Aq和Ali的具体定义如下：在第一组智能体和第二组智能体间有在第一组智能体和第三组智能体间定义在第一组智能体和第四组智能体间定义如果两个智能体属于同一个特定的组，也就是说，同一组里存在一种合作关系，即有步骤四、将控制输入ui输入系统，达到介入四部分对抗一致性。