[發明專利]一種事件驅動策略的多智能體一致性控制方法

有效

• 申請號: 201811207669.2
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN109507880B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 王靖戈;張化光;谷永強;王威
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 李曉光

1.一種事件驅動策略的多智能體一致性控制方法，其特征在于包括以下步驟：

S1)針對多智能體系統設計事件驅動策略的原始控制函數；

S2)基于原始控制函數形式，設計智能體控制器間的信息傳輸指令；

S3)對事件驅動控制策略下的原始控制函數和信息傳輸指令，在具有有向拓撲的二階多智能體一致性問題上，改進控制函數，并進行可行性分析；

S4)將控制函數與傳輸指令擴展到具有非線性動態的多智能體系統上進行有效性分析；

S5)利用智能體及其鄰居在事件觸發時刻的狀態設計自適應方法，分別為系統拓撲中的邊自適應方法和節點分配時變權重的自適應方法；

S6)在智能體控制器之間的信號傳輸下，通過事件驅動策略的驅動函數完成對多智能體的一致性控制；

步驟S1)中，針對多智能體系統設計事件驅動策略的原始控制函數為：

S101)設計集中式事件驅動函數作為原始驅動函數形式；

S102)為多智能體系統中的每一個智能體設計分布式事件驅動函數；

S103)改進分布式事件驅動函數，使其只依賴于鄰居智能體在事件時刻的狀態；

步驟S3)中的可行性分析為：

S301)設計集中式事件驅動函數，利用李雅普諾夫函數方法，給出具有有向拓撲的二階多智能體系統實現一致的判據，同時給出一致性控制算法參數的設計方法；

S302)為多智能體系統中的每一個智能體設計分布式事件驅動函數，使該驅動函數只需利用鄰居的狀態信息而非系統中所有智能體的信息，為給出二階多智能體系統在這種驅動函數控制下實現一致的充分條件，設計合適的李雅普諾夫函數；

S303)為進一步減少智能體之間的通信次數，改進分布式事件驅動函數，使其只依賴于鄰居智能體在事件時刻的狀態，在以上三種驅動函數下，任意兩次事件之間的時間間隔均具有正下界，排除事件在有限時段內的無限聚集；

步驟S4)中的有效性分析為：

S401)為一階多智能體和二階多智能體系統分別設計集中式和分布式兩種驅動函數以及對應于這兩種驅動方法的基于事件時刻狀態的一致性控制算法；

S402)通過設計合適的李雅普諾夫函數方法給出多智能體系統實現一致的充分判據以及控制算法參數需滿足的條件；

S403)最后通過分析事件之間的時間間隔排除事件在有限時段內的無限聚集。

2.根據權利要求1所述的事件驅動策略的多智能體一致性控制方法，其特征在于：步驟S5)中，邊分配時變權重的自適應方法和系統拓撲中的節點分配時變權重的自適應方法，是通過與分布式事件驅動策略相結合，控制算法的參數與智能體在事件時刻的狀態進行動態調節，利用李雅普諾夫函數方法和Barbalat’s引理，給出這兩種自適應事件驅動方法下系統實現一致的充分判據，最后證明任意兩次事件之間的時間間隔具有正下界，排除事件在有限時段內的無限聚集。