[发明专利]一种平移自适应保性能多智能体编队控制算法

说明书

本发明公开了一种平移自适应保性能编队控制算法，包括以下步骤：步骤A：系统参数设定；步骤B：编队向量设定；步骤C：编队可行性判断，若可行，继续步骤D，若不可行，返回步骤A重新进行系统参数设定和编队向量设定；步骤D：求解正定矩阵；步骤E：求解增益矩阵；步骤F：保性能值求解，编队控制协议相关参数设计完毕；步骤G：保性能编队效果验证，将求得的K_h，K_u和K_w代入系统中，验证编队效果及保性能效果。本发明的有益效果是：设计平移自适应保性能编队控制协议，求解出完全分布式的保性能编队控制判据，最后设计出完全分布式的保性能编队控制算法。

技术领域

本发明涉及一种控制算法，具体为一种平移自适应保性能编队控制算法，属于多智能体系统分布式优化编队控制算法应用技术领域。

背景技术

现有的关于多智能体系统编队控制算法方面的研究，大多需要用到作用拓扑拉普拉斯矩阵或其特征值这类全局信息，无法实现完全分布式的控制。当编队个体数量比较庞大时，会因为数据处理过于复杂而无法有效实现编队控制。在编队控制过程中，不仅要考虑能否实现编队控制，还要考虑编队控制的性能，在现有采用分布式编队控制算法的研究中，并未考虑编队控制性能。从目前已有的研究成果来看，尚未见到关于完全分布式优化编队控制算法方面的研究，因此，针对上述问题提出一种平移自适应保性能编队控制算法。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种平移自适应保性能编队控制算法，设计平移自适应保性能编队控制协议，求解出完全分布式的保性能编队控制判据，最后设计出完全分布式的保性能编队控制算法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种平移自适应保性能编队控制算法，包括以下步骤：

步骤A：系统参数设定，设定系统矩阵A和B的值以及性能函数增益矩阵Q的值；

步骤B：编队向量设定,设定一个需要实现的编队向量h(t)；

步骤C：编队可行性判断,求解一个满足的矩阵K_h，如果存在满足条件的K_h，继续步骤D，如果不存在，那么系统(1)在协议(2)作用下不能实现h(t)所确定的编队，返回步骤A重新进行系统参数设定和编队向量设定；

步骤D：求解正定矩阵P；对于给定的γ和Q，求解一个满足不等式P(A+BK_h)+(A+BK_h)^TP-γPBB^TP+2Q≤0的P；

步骤E：求解增益矩阵；将P代入K_u＝B^TP和K_w＝PBB^TP，求解增益矩阵K_u和K_w；

步骤F：保性能值求解，根据的表达式求解保性能值，编队控制协议相关参数设计完毕；

步骤G：保性能编队效果验证，将求得的K_h，K_u和K_w代入系统中，验证编队效果及保性能效果。

一种平移自适应保性能编队控制算法，包括以下步骤：

步骤A：系统参数设定，设定系统矩阵A和B的值以及性能函数增益矩阵Q的值；

步骤B：编队向量设定，设定一个需要实现的编队向量h(t)；

步骤C：编队可行性判断，求解一个满足的矩阵K_h，如果存在满足条件的K_h，继续步骤D，如果不存在，那么系统(1)在协议(2)作用下不能实现h(t)所确定的编队，返回步骤A重新进行系统参数设定和编队向量设定；

步骤D：求解平移因子γ和正定矩阵对于给定的δ和Q，求解满足不等式