[發(fā)明專利]基于采樣數(shù)據(jù)系統(tǒng)的多智能體全局指數(shù)協(xié)同控制判定方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011224755.1
• 申請(qǐng)日: 2020-11-05
• 公開（公告）號(hào): CN112526944A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 闕昊懿;吳爭(zhēng)光;蘇宏業(yè);徐小野
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 深圳遠(yuǎn)勝智和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44665
• 代理人: 劉鋒

本發(fā)明涉及基于采樣數(shù)據(jù)系統(tǒng)的多智能體全局指數(shù)協(xié)同控制判定方法，該基于采樣數(shù)據(jù)系統(tǒng)的多智能體全局指數(shù)協(xié)同控制判定方法，先構(gòu)建具有離散通訊單元的多智能體；然后提出并證明定理1：非周期采樣下的多智能體的全局指數(shù)協(xié)同控制判定方法；通過構(gòu)建基于時(shí)間的Lyapunov泛函，更充分地利用實(shí)際離散通訊單元中有效信息的同時(shí)，系統(tǒng)達(dá)成了全局指數(shù)同步，與現(xiàn)有結(jié)果相比較，本發(fā)明的同步判據(jù)將具有更小的保守性，同時(shí)需要的計(jì)算成本得到降低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體為基于采樣數(shù)據(jù)系統(tǒng)的多智能體全局指數(shù)協(xié)同控制判定方法。

背景技術(shù)

對(duì)于因特網(wǎng)、食物鏈、引用網(wǎng)絡(luò)和電力單元等許多自然系統(tǒng)模型通過采用多智能體模型進(jìn)行模擬來(lái)表現(xiàn)其網(wǎng)絡(luò)分布特點(diǎn)，而同步作為多智能體的一個(gè)最基礎(chǔ)要求，是研究多智能體特性的一個(gè)重要出發(fā)點(diǎn)，且在物理系統(tǒng)和工程應(yīng)用中具有巨大的潛在價(jià)值；另外，采樣控制/濾波問題作為與同步有著密不可分的聯(lián)系，使得研究多智能體的同步方法離不開采用控制/濾波問題，控制信號(hào)或?yàn)V波信號(hào)以及任何下一步將要進(jìn)行的運(yùn)轉(zhuǎn)均來(lái)源于傳感器采樣信號(hào)，而數(shù)字設(shè)備決定了采樣信號(hào)只能應(yīng)用于離散通訊單元，因此傳感器的采樣系統(tǒng)是整個(gè)離散時(shí)間系統(tǒng)中不可或缺的一環(huán)；在周期采樣數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)中，采樣間隔的大小尤為重要，更大的采樣間隔可以顯著減小多智能體協(xié)同控制所需的計(jì)算量，但是可能會(huì)導(dǎo)致更多的信息流失，而更小的采樣間隔雖然可以保存更多的信息，但會(huì)使得計(jì)算量增大；在兩個(gè)離散通訊單元之間，由于時(shí)間間隔經(jīng)常是時(shí)變的，意味著若是想要盡可能保留系統(tǒng)中最大的可用信息，通過周期采樣數(shù)據(jù)系統(tǒng)就需要選取所有采樣間隔中盡可能小的周期，這也使得周期性采樣數(shù)據(jù)的控制技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中因?yàn)檫^高的計(jì)算代價(jià)而受到了很大的局限。因此，在盡可能充分利用多智能體之間的傳遞信息的前提下，使用更大的采樣間隔，減小系統(tǒng)的計(jì)算量和保守性，是多智能體協(xié)同控制判定方法研究的關(guān)鍵問題。

發(fā)明內(nèi)容

(一)解決的技術(shù)問題

為解決以上問題，本發(fā)明提供了基于采樣數(shù)據(jù)系統(tǒng)的多智能體全局指數(shù)協(xié)同控制判定方法。

(二)技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：基于采樣數(shù)據(jù)系統(tǒng)的多智能體全局指數(shù)協(xié)同控制判定方法，包括如下步驟：

步驟S10：構(gòu)建具有離散通訊單元的多智能體；

步驟S20：提出并證明定理1：非周期采樣下的多智能體的全局指數(shù)協(xié)同控制判定。

優(yōu)選地，所述步驟S10還包括如下步驟：

步驟S110：構(gòu)建帶有N個(gè)節(jié)點(diǎn)的離散通訊單元的多智能體：

t∈[t_k，t_k+1)，i＝1，2，...，N (1)

其中t_k是滿足

k＝0，1，2，... (2)

的離散通訊單元采樣時(shí)刻，N是節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，是一個(gè)非線性的向量賦值的函數(shù)，是節(jié)點(diǎn)i的狀態(tài)向量，Γ代表內(nèi)部耦合矩陣，G＝(g_ij)_N×N是網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的耦合配置矩陣，當(dāng)g_ij＞0時(shí)，代表兩個(gè)不同的節(jié)點(diǎn)i和j是有連接的，當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)沒有連接時(shí)，g_ij＝0；矩陣G內(nèi)元素滿足并以此來(lái)表示其對(duì)角線元素；且Γ、G和A都是維度適當(dāng)?shù)某?shù)矩陣；

步驟S120：假設(shè)任意兩個(gè)連續(xù)通訊單元之間的時(shí)間間隔是有界的，即其中h是一個(gè)標(biāo)量，表示可容許的通訊間隔；

用向量

代表N個(gè)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)和非線性部分，因此系統(tǒng)(1)可以表示為