[發明專利]一種基于未知控制方向的自適應編隊控制算法有效
| 申請號： | 201810660472.8 | 申請日： | 2018-06-25 |
| 公開（公告）號： | CN108762091B | 公開（公告）日： | 2021-06-22 |
| 發明（設計）人： | 王慶領;鄭亞君;孫長銀 | 申請（專利權）人： | 東南大學 |
| 主分類號： | G05B13/04 | 分類號： | G05B13/04 |
| 代理公司： | 南京眾聯專利代理有限公司 32206 | 代理人： | 許小莉 |
| 地址： | 210096 *** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 未知 控制 方向 自適應 編隊 算法 | ||
本發明公開了一種基于未知控制方向的自適應編隊控制算法。本發明包括如下步驟：步驟S1：一個多智能體系統包含N個智能體，對每個智能體進行參數設定及校驗；步驟S2：對多智能體系統進行編隊參數設定及校驗；步驟S3：控制參數設定，并設定算法終止時間為t0，再進行控制算法可行性判斷；步驟S4：按順序求解控制參數；步驟S5：判斷是否到達終止時間；步驟S6：多智能體系統的一致性判斷。本發明解決了多智能體系統編隊時在未知控制方向的情況下的控制問題，提高了多智能體系統的編隊性能。
技術領域：
本發明涉及一種基于未知控制方向的自適應編隊控制算法，屬于控制技術領域。
背景技術：
近十年來，多智能體系統的協同控制已經受到了越來越多的關注，它有著廣泛的應用領域，例如，無人機的編隊控制，衛星群，通訊網絡的擁塞控制等。對于多智能體協同控制,已經有了大量的控制算法，包括一致性算法。多智能體一致性表示網絡中的智能體通過與鄰居智能體相互交換信息，最終達到同一狀態。
現有的關于多智能體系統編隊控制算法方面的研究，大多直接默認控制輸入的方向為正，控制輸入的增益為1。而實際系統中，如船舶的航向保持未標定視覺伺服器等，存在控制方向未知的情況,即控制輸入電壓正負未知等，而目前為止針對此種情況的算法研究還較為少有。
發明內容
本發明的目的是提供一種基于未知控制方向的自適應編隊控制算法，解決了多智能體系統編隊時在未知控制方向的情況下的控制問題，提高了多智能體系統的編隊性能。
上述的目的通過以下技術方案實現：
一種基于未知控制方向的自適應編隊控制算法，該方法包括如下步驟：
步驟S1：一個多智能體系統包含N個智能體，對每個單個智能體進行參數設定及校驗；
步驟S2：對多智能體系統進行編隊參數設定及校驗；
步驟S3：控制參數設定，并設定算法終止時間為t0，再進行控制算法可行性判斷；
步驟S4：按順序求解控制參數；
步驟S5：判斷是否到達終止時間；
步驟S6：多智能體系統的一致性判斷。
所述的基于未知控制方向的自適應編隊控制算法，步驟S1中所述的參數設定及校驗，具體方法是：
步驟S11：參數設定按照如下模型設定：
t表示系統時間，其中xi(t)、ui(t)和bi分別為第i個智能體的狀態量、控制輸入和未知控制系數，ρi和分別表示未知向量和已知連續函數，N表示多智能體系統中智能體的個數；
步驟S12：判斷第i個智能體的未知控制系數是否符合參數設定條件bi≠0，如果符合，進入步驟S2，不符合，返回步驟S11，重新設定.
所述的基于未知控制方向的自適應編隊控制算法，步驟S2中所述的編隊參數設定及校驗，具體方法是：
該多智能體系統最差拓撲結構圖為強連接有向圖；判斷是否符合編隊參數設定條件，條件最差為強連接有向圖，如果符合，進入步驟S3，不符合，返回步驟S2，重新設定；
所述的基于未知控制方向的自適應編隊控制算法，步驟S3中所述的控制參數設定及控制算法可行性判斷，具體方法是：
控制參數按照控制協議(2)設定：
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