[發(fā)明專利]一種基于擴(kuò)展干擾觀測(cè)器的多智能體尋跡編隊(duì)控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210539180.5
• 申請(qǐng)日: 2022-05-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114895562A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田玉平;何猛;姚永琪;劉崧;趙月騰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B13/04
• 分類號(hào): G05B13/04
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種基于擴(kuò)展干擾觀測(cè)器的多智能體尋跡編隊(duì)控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、建立含有外界風(fēng)速場(chǎng)擾動(dòng)的智能體動(dòng)力學(xué)模型；

S2、基于智能體動(dòng)力學(xué)模型設(shè)計(jì)非線性擴(kuò)展擾動(dòng)觀測(cè)器；

S3、基于擾動(dòng)的估計(jì)設(shè)計(jì)尋跡編隊(duì)控制器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于擴(kuò)展干擾觀測(cè)器的多智能體尋跡編隊(duì)控制方法，其特征在于：所述步驟S1中，根據(jù)智能體自身的線速度、角速度、偏航角度以及未知流場(chǎng)干擾，建立含有外界風(fēng)速場(chǎng)擾動(dòng)的智能體動(dòng)力學(xué)模型。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于擴(kuò)展干擾觀測(cè)器的多智能體尋跡編隊(duì)控制方法，其特征在于：所述智能體動(dòng)力學(xué)模型如下所示：

其中：表示智能體i重心在慣性坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，θ_i為智能體i本身的偏航角度，v_i和ω_i分別為智能體i本身的線速度和角速度，u_i和τ_i為系統(tǒng)的兩個(gè)獨(dú)立控制輸入，

d_i(t,z_i)＝[d₁(t,z_i),d₂(t,z_i)]^T(||d_i||≤d_M＜∞)為智能體i所受未知流場(chǎng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于擴(kuò)展干擾觀測(cè)器的多智能體尋跡編隊(duì)控制方法，其特征在于：所述步驟S2中，非線性擴(kuò)展干擾觀測(cè)器形式如下式所示：

其中：為外部干擾及其變化速率的觀測(cè)值，z₁、z₂為觀測(cè)器內(nèi)部向量，p₁(x)、p₂(x)為帶設(shè)計(jì)的非線性向量，增益矩陣滿足f(x)為系統(tǒng)向量，g(x)為系統(tǒng)增益矩陣，u為控制輸入。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于擴(kuò)展干擾觀測(cè)器的多智能體尋跡編隊(duì)控制方法，其特征在于：所述步驟S2還包括對(duì)未知時(shí)變風(fēng)速場(chǎng)的估計(jì)，并證明非線性擴(kuò)展擾動(dòng)觀測(cè)器的穩(wěn)定性。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于擴(kuò)展干擾觀測(cè)器的多智能體尋跡編隊(duì)控制方法，其特征在于：所述非線性擴(kuò)展擾動(dòng)觀測(cè)器的穩(wěn)定性通過(guò)選取李雅普諾夫函數(shù)進(jìn)行證明。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于擴(kuò)展干擾觀測(cè)器的多智能體尋跡編隊(duì)控制方法，其特征在于：所述步驟S3包括如下子步驟

S3-1、根據(jù)智能體動(dòng)力學(xué)模型、非線性擴(kuò)展擾動(dòng)觀測(cè)器推導(dǎo)出總偏航角速度、總線加速度與智能體本身的角速度ω_i和線速度控制u_i的關(guān)系；

S3-2、利用同心壓縮方法對(duì)目標(biāo)軌道進(jìn)行擴(kuò)展，根據(jù)軌道函數(shù)確定完成尋跡編隊(duì)效果要達(dá)到的目標(biāo)；

S3-3、根據(jù)尋跡編隊(duì)要達(dá)到的控制目標(biāo)，利用李雅普諾夫方法結(jié)合反步法實(shí)現(xiàn)尋跡編隊(duì)控制。