[發(fā)明專利]一種多智能體系統(tǒng)一致性方法、存儲介質(zhì)、計算機

有效

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• 申請日: 2021-05-17
• 公開（公告）號: CN113377552B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王友清;孔旭;周東華;鐘麥英
• 申請（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號: G06F9/54
• 分類號: G06F9/54;G06F11/30;G06F30/20
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50230
• 代理人: 任葦

本發(fā)明屬于智能控制技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種多智能體系統(tǒng)一致性方法、存儲介質(zhì)、計算機，所述多智能體系統(tǒng)一致性方包括：建立受外部擾動干擾的多智能體的動態(tài)模型；根據(jù)多智能體間的通信拓撲，確定每個智能體對自身狀態(tài)及鄰居節(jié)點狀態(tài)的估計方法；根據(jù)多智能體的動態(tài)模型及狀態(tài)估計確定控制器；確定事件觸發(fā)條件；每個智能體，根據(jù)第四步確定的事件觸發(fā)條件進行事件觸發(fā)條件檢測。本發(fā)明所建立的MAS模型考慮了外部干擾，而且不需要相鄰智能體之間的連續(xù)通信，優(yōu)化了進行事件觸發(fā)條件檢測的策略，能夠顯著降低觸發(fā)次數(shù)，節(jié)約系統(tǒng)資源，減輕計算負擔(dān)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于智能控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多智能體系統(tǒng)一致性方法、存儲介質(zhì)、計算機。

背景技術(shù)

目前，多智能體系統(tǒng)(MAS)在如無人機系統(tǒng)、多個機器人的協(xié)調(diào)和傳感器網(wǎng)絡(luò)中具有廣泛的應(yīng)用，其一致性問題在過去十年中受到極大關(guān)注。一般而言，智能體通過一個共享的網(wǎng)絡(luò)互相訪問，但通訊資源通常是有限的，因此，MAS的一個重要研究問題是如何設(shè)計一致性協(xié)議，以實現(xiàn)所需的性能，同時減少通信資源的使用。事件觸發(fā)機制的引入為這個問題提供了一個積極的解決方案。

但是對于連續(xù)多智能體系統(tǒng)，每個智能體仍需要連續(xù)地檢測當(dāng)前是否滿足事件觸發(fā)條件，考慮到在每次事件觸發(fā)后的一段時間內(nèi)，系統(tǒng)仍是較穩(wěn)定的，因此在一定條件下，在事件觸發(fā)后的一段時間內(nèi)不需要連續(xù)地檢測當(dāng)前是否滿足事件觸發(fā)條件，如何設(shè)計一個進行事件觸發(fā)條件檢測的策略或方法，在保證系統(tǒng)性能和穩(wěn)定性的前提下，降低觸發(fā)次數(shù)，節(jié)約系統(tǒng)資源，減輕計算負擔(dān)，是一個值得研究的問題。

通過上述分析，現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及缺陷為：雖然事件觸發(fā)機制減少了通信資源的使用，但是連續(xù)對事件觸發(fā)機制進行檢測仍占用了較多的計算資源，需要進一步優(yōu)化對事件觸發(fā)機制進行檢測的頻率。

解決以上問題及缺陷的難度為：每個智能體連續(xù)地檢測當(dāng)前是否滿足事件觸發(fā)條件，將消耗較多的能源，將大大限制智能體的工作時間，若減少事件觸發(fā)條件的檢測頻率，極有可能造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定，導(dǎo)致多智能體系統(tǒng)無法保證一致性，甚至失控。只有設(shè)計一個合理的進行事件觸發(fā)條件檢測的策略或方法，才能保證系統(tǒng)性能和穩(wěn)定性，并降低觸發(fā)次數(shù)，節(jié)約系統(tǒng)資源。

解決以上問題及缺陷的意義為：對于包括飛行器、智能車在內(nèi)的可編隊控制的多智能體系統(tǒng)，如果采用合理的進行事件觸發(fā)條件檢測的策略或方法，將有效減少智能體的計算量，從而節(jié)約電量或能源，延長續(xù)航時間。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種多智能體系統(tǒng)一致性方法、存儲介質(zhì)、計算機。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種多智能體系統(tǒng)一致性方法，所述多智能體系統(tǒng)一致性方法，包括：

步驟一，建立受外部擾動干擾的多智能體的動態(tài)模型；便于對多智能體系統(tǒng)進行分析。

步驟二，根據(jù)多智能體間的通信拓撲，確定每個智能體對自身狀態(tài)及鄰居節(jié)點狀態(tài)的估計方法；智能體的狀態(tài)是設(shè)計控制器及事件觸發(fā)條件的關(guān)鍵。

步驟三，根據(jù)多智能體的動態(tài)模型及狀態(tài)估計確定控制器；通過控制器修正智能體的狀態(tài)。

步驟四，確定事件觸發(fā)條件；系統(tǒng)通過事件觸發(fā)條件進行調(diào)整。

步驟五，每個智能體，根據(jù)步驟四確定的事件觸發(fā)條件進行事件觸發(fā)條件檢測。監(jiān)控當(dāng)前系統(tǒng)是否需要調(diào)整。

進一步，所述步驟一中，多智能體系統(tǒng)為強連通有向圖G，圖G的拉普拉斯矩陣為L，圖G的代數(shù)連通度為a(L)；

所述建立動態(tài)模型的方法包括狀態(tài)空間法，采用狀態(tài)空間法建立的模型為：