[發(fā)明專利]多智能體的一致性分析方法、系統(tǒng)及應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110356663.7
• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN113239513B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王昭;金丹;李明強;陳思
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團公司信息科學(xué)研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 北京中知法苑知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11226
• 代理人: 李明;趙吉陽

1.一種多智能體系統(tǒng)的一致性分析方法，其特征在于，所述方法包括：

將帶有可變延遲的多智能體系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成時滯系統(tǒng)并進行離散化，并將延遲項表示為指數(shù)形式的系統(tǒng)不確定性，得到非線性不確定性系統(tǒng)；

采用多面體近似方法，將所述非線性不確定性系統(tǒng)近似表示為線性凸包模型；

利用李雅普諾夫穩(wěn)定性理論求解所述線性凸包模型，得到所述多智能體系統(tǒng)達到狀態(tài)一致的充分條件；

所述將帶有可變延遲的多智能體系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成時滯系統(tǒng)并進行離散化，并將延遲項表示為指數(shù)形式的系統(tǒng)不確定性，得到非線性不確定性系統(tǒng)，包括：

假設(shè)多智能體系統(tǒng)滿足如下動態(tài)方程：

其中，x_i(t)為t時刻第i個智能體的狀態(tài)，和為系統(tǒng)矩陣；

采用如下一致性控制協(xié)議：

u_i(t)＝∑k_ij(x_j(t-τ)-x_i(t-τ))

其中，k_ij為控制器增益，τ為通信延遲，且滿足τ∈[τ_min,τ_max]；

將所述多智能體系統(tǒng)以h為采樣間隔進行離散化，得到如下非線性不確定性系統(tǒng)：

其中，ξ＝(x₁,x₂,…,x_N)，u＝(u₁,u₂,…,u_N)；

為積分運算L為所述多智能體系統(tǒng)的拉普拉斯矩陣；

所述采用多面體近似方法，將所述非線性不確定性系統(tǒng)近似表示為線性凸包模型，包括：

假設(shè)系統(tǒng)矩陣A具有約當(dāng)變換a＝QJQ^-1，其中J為由系統(tǒng)矩陣A的特征值λ₁,λ₂,…,λ_n構(gòu)成的對角矩陣；

令

g₁＝p(0)＝(0,0,…,0)

g₂＝(p₁(T),p₁(T),…,p₁(T))

g₃＝(p₁(T),p₂(T),p₂(T),…,p₂(T))

g₄＝(p₁(T),p₂(T),p₃(T),p₃(T),…,p₃(T))

??

g_n+1＝((p₁(T),p₂(T),…,p_n(T))

其中，τ^*＝τ_,ax-τ，T＝τ_max-τ_min，g_i,j和分別為向量g_i和的第j個分量；令N_p＝n+1表示凸包的頂點數(shù)，則G_i滿足：

其中，G_i為多面體的頂點；

所述非線性不確定性系統(tǒng)可近似寫成如下線性凸包模型：

其中，K是由k_ij構(gòu)成的矩陣。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用李雅普諾夫穩(wěn)定性理論求解所述線性凸包模型，得到所述多智能體系統(tǒng)達到狀態(tài)一致的充分條件，包括：

根據(jù)李雅普諾夫穩(wěn)定性原理，得到如下的系統(tǒng)一致性條件：

存在正定矩陣P_i，滿足成立；

求解所述上述線性矩陣不等式，得到所述多智能體系統(tǒng)達到狀態(tài)一致的充分條件。