[發明專利]針對離散時間多智能體博弈的抗干擾控制方法

有效

• 申請號: 202011192651.7
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112230552B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 袁源;趙力冉;孫沖
• 申請（專利權）人: 西北工業大學深圳研究院;西北工業大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

1.針對離散時間多智能體博弈的抗干擾控制方法，其特征在于，包括：

S1，構建基于離散時間的智能體模型；

S2，基于智能體模型，針對多智能體博弈系統中智能體受到的未知擾動，設計離散干擾觀測器，用于對未知擾動進行估計和消除；

S3，基于智能體模型設計博弈策略，用于對智能體的成本函數進行優化使多智能體博弈系統達到唯一的納什均衡狀態；

S4，基于干擾觀測器和博弈策略，設計多智能體博弈系統的抗干擾控制器，對智能體的成本函數進行優化并對未知擾動進行估計和消除；

S5，確定抗干擾控制器中參數的約束；

S1中，構建的智能體模型如下：

x_i,k+1＝x_i,k+μ(u_i,k+d_i,k) (1)

單個智能體的模型中，x_i,k+1表示第i個智能體在第k+1步的狀態；x_i,k表示第i個智能體在第k步的狀態；u_i,k表示第i個智能體在第k步的控制輸入；d_i,k表示第i個智能體在第k步受到的擾動；μ表示步長；

S2中，首先定義：d_i,k+1表示第i個智能體在第k+1步受到的擾動；然后建立多智能體博弈系統的擴張狀態方程：

對擴張狀態方程建立干擾觀測器：

其中，z_1,i,k+1和z_2,i,k+1分別是在第k+1步時干擾觀測器對x_i,k+1和d_i,k+1的估計量，z_1,i,k和z_2,i,k分別是第k步時干擾觀測器對x_i,k和d_i,k的估計量；α₁、α₂、α₃和α₄分別是干擾觀測器的參數；e_1,i,k是干擾觀測器對智能體狀態x_i,k+1的觀測誤差，定義為e_1,i,k＝z_1,i,k-x_i,k；

定義干擾觀測器對擾動d_i,k的觀測誤差為e_2,i,k，然后建立觀測誤差系統：

S3中，將第i個智能體的成本函數定義為其中N是智能體的總數量，T是矩陣的轉置符號；代表第i個智能體的成本函數對自身狀態的偏導數；定義并對多智能體博弈系統做出如下假設：多智能體博弈系統中智能體的成本函數對于自身狀態x_i是嚴格的凸函數；F(x)是強單調且Lipschitz連續的；基于上述假設，S3中的博弈策略設計為梯度博弈策略

S4中，抗干擾控制器的控制律設計如下：

S5中，結合干擾觀測器和控制律建立閉環系統的狀態方程：

然后利用李雅普諾夫定理對多智能體博弈系統收斂性進行分析得到抗干擾控制器中參數要滿足的約束；

對于參數矩陣需要滿足以下兩個約束：

第一：對于步長μ，要滿足

第二：對于給定的矩陣Γ＝Γ^T＞0，參數矩陣Φ使得下列線性矩陣不等式有正定的解H＝H^T＞0；

其中σ和δ是兩個正常數，I是單位矩陣，γ滿足0＜γ＜1。