[發明專利]基于PI的異質時滯多智能體系統的一致性控制方法有效
| 申請號： | 201910581674.8 | 申請日： | 2019-06-30 |
| 公開（公告）號： | CN110609469B | 公開（公告）日： | 2022-06-24 |
| 發明（設計）人： | 馬倩;王琦;錢康;郭飛;李恩揚 | 申請（專利權）人： | 南京理工大學 |
| 主分類號： | G05B11/42 | 分類號： | G05B11/42 |
| 代理公司： | 南京理工大學專利中心 32203 | 代理人： | 封睿 |
| 地址： | 210094 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 pi 異質時滯多 智能 體系 一致性 控制 方法 | ||
本發明給出了一種基于PI的異質時滯多智能體系統的一致性控制方法，構建異質時滯多智能體系統的數學模型；分析多智能體系統中各智能體之間的信息交換關系，使用有向圖構建多智能體系統的拓撲結構，確定系統的拉普拉斯矩陣；構建每個智能體的PI控制協議，通過降階變化將原異質時滯多智能體系統轉化為降階系統；選取PI控制協議的控制器參數，進行降階系統的穩定性控制，實現異質時滯多智能體系統的一致性。本發明考慮了異質多智能體系統的時變時滯，以及拓撲結構是切換的特性，更加符合實際應用。
技術領域
本發明屬于智能控制領域，特別涉及一種基于PI的異質時滯多智能體系統的一致性控制方法。
背景技術
異質多智能體系統在生物學、計算機通信、機器人協同控制、智能交通等各個領域有廣泛應用，研究異質多智能體系統的一致性有重要意義，成為智能控制領域的熱點。文獻(Yuezu Lv,Zhongkui Li,Zhisheng Duan,Distributed PI control for consensus ofheterogeneous multiagent systems over directed graphs)指出，將PI控制協議應用到線性異質多智能體系統中實現一致性控制，然而僅針對固定拓撲和無時滯的線性異質多智能體系統進行控制，但是實際應用中，多智能體系統的拓撲結構可能會隨著時間的變化而變化，且由于通信帶寬的限制，智能體間的通信不可避免的會存在時變時滯，傳統的基于PI控制協議的一致性控制方法已不再適用。
發明內容
本發明的目的在于提供一種基于PI的異質時滯多智能體系統的一致性控制方法。
實現本發明目的的技術解決方案為：一種基于PI的異質時滯多智能體系統的一致性控制方法，包括以下步驟：
步驟1、構建異質時滯多智能體系統的數學模型；
步驟2、分析多智能體系統中各智能體之間的信息交換關系，使用有向圖構建多智能體系統的拓撲結構，確定系統的拉普拉斯矩陣；
步驟3、構建每個智能體的PI控制協議，通過降階變化將原異質時滯多智能體系統轉化為降階系統；
步驟4、選取PI控制協議的控制器參數，進行降階系統的穩定性控制，實現異質時滯多智能體系統的一致性。
本發明與現有技術相比，其顯著優點在于：考慮了質多智能體系統的時變時滯，以及拓撲結構是切換的特性，控制更加符合實際應用。
附圖說明
圖1為本發明基于PI的異質時滯多智能體系統的一致性控制方法的流程圖。
圖2為本發明的異質時滯多智能體系統的切換拓撲結構圖。
圖3為本發明異質時滯多智能體系統狀態xi1(t)的曲線圖。
圖4為本發明異質時滯多智能體系統狀態vi1(t)的曲線圖。
圖5為本發明異質時滯多智能體系統狀態xi2(t)的曲線圖。
圖6為本發明異質時滯多智能體系統狀態vi2(t)的曲線圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例，進一步說明本發明方案。
本發明針對異質時滯多智能體系統提出一種基于PI的一致性控制方法，通過降階變化將原多智能體系統轉化為降階系統，將原系統的一致性問題轉化為降階系統的穩定性問題，通過選擇合適的PI控制協議參數使得降階系統穩定，完成異質時滯多智能體系統的一致性控制，如圖1所示，分為以下四個步驟：
步驟1、構建異質時滯多智能體系統的數學模型；
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