[發明專利]一種非一致非線性系統協同控制方法及控制系統有效
| 申請號： | 201811256130.6 | 申請日： | 2018-10-26 |
| 公開（公告）號： | CN109031959B | 公開（公告）日： | 2021-09-07 |
| 發明（設計）人： | 王國濤;李曉杰;王一光 | 申請（專利權）人： | 黑龍江大學 |
| 主分類號： | G05B13/04 | 分類號： | G05B13/04 |
| 代理公司： | 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109 | 代理人： | 高倩 |
| 地址： | 150080 黑龍*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 一致 非線性 系統 協同 控制 方法 控制系統 | ||
為了解決現有固定控制系數的非線性系統協同控制方法控制效果不好的問題，本發明提供一種帶有控制參數自適應補償的非一致非線性系統協同控制方法及控制系統。本發明包括：建立帶有時變控制參數的被控非線性系統模型；獲取各被控非線性系統的同步跟蹤誤差；建立神經網絡非線性估計模型，獲取神經網絡自適應律，用于估計被控非線性系統模型中的動力學參數；根據被控非線性系統的控制量和獲取的同步跟蹤誤差，獲取時變控制參數自適應律，用于估計被控非線性系統模型中的控制參數；根據被控非線性系統模型，結合同步跟蹤誤差、神經網絡自適應律、時變控制參數自適應律，獲取分布式控制律，并根據獲取的分布式控制律獲得各被控非線性系統的控制量。
技術領域
本發明涉及一種協同控制技術，特別涉及一種帶有控制參數自適應補償的非一致非線性系統協同控制方法、控制系統及存儲設備，屬于機電系統協同控制領域。
背景技術
多智能體協同控制技術來源于自然界中某些動物的協同運動現象，其主要包括一致性控制、編隊控制、估計及優化等研究方向。其中一致性涉及的是各智能體在協同一致性控制律的作用之下達到某種平衡或一致的控制問題。一致性控制主要包含一致性調節問題和一致性跟蹤問題。其中，一致性調節涉及的是各智能體根據各自的初始狀態達到一種未預定的平衡狀態，也叫無領導者一致性。而在一致性跟蹤問題中存在一個真實或者虛擬的領導者作為信號參考，其他多智能體對其進行協同跟蹤或者同步。在現有非線性系統協同控制中，主要是將被控系統考慮為完全相同的被控對象，動力學和運動學參數也相同。這種考慮在實際中并不合理，因為沒有兩個完全相同的被控系統。另外，在實際中考慮到機械傳動、負載波動、老化和磨損等因素，被控對象的控制系數通常是時變、非線性的。綜上所述，現有固定控制系數的非線性系統協同控制方法已經不能滿足當今復雜非一致非線性系統的協同控制需要。
發明內容
本發明為了解決現有固定控制系數的非線性系統協同控制方法控制效果不好的問題，本發明提供一種帶有控制參數自適應補償的非一致非線性系統協同控制方法及控制系統。
本發明的一種帶有控制參數自適應補償的非一致非線性系統協同控制方法，所述方法包括如下步驟：
S1、建立帶有時變控制參數的被控非線性系統模型；
S2、獲取各被控非線性系統的同步跟蹤誤差；
S3、建立神經網絡非線性估計模型，根據該模型、獲取的同步跟蹤誤差獲得神經網絡自適應律，用于估計被控非線性系統模型中的動力學參數；
S4、根據被控非線性系統的控制量和獲取的同步跟蹤誤差，獲取被控非線性系統的時變控制參數自適應律，用于估計被控非線性系統模型中的控制參數；
S5、根據被控非線性系統模型，結合同步跟蹤誤差、神經網絡自適應律、時變控制參數自適應律，獲取分布式控制律，并根據獲取的分布式控制律獲得各被控非線性系統的控制量。
優選的是，所述S5中分布式控制律為：
ui表示對被控非線性系統的控制量，表示被控非線性系統模型中控制參數的估計值，c表示控制比例增益參數，ei表示第i個被控非線性系統的同步跟蹤誤差，表示第i個被控非線性系統的動力學非線性函數fi(x)的估計值。
優選的是，所述時變控制參數自適應律為：
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