[发明专利]一种基于双层网络的多智能体群集控制方法

权利要求书

1.一种基于双层网络的多智能体群集控制方法，应用于多智能体系统，所述多智能体系统包括多个智能体，且智能体的数量用N表示，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1：随机选取一个智能体作为领航者，剩余智能体作为跟随者，且跟随者均能通过自身或多个其他智能体与所述领航者进行通信；

S2：分别将各智能体作为当前智能体，再根据基于P估计器的上层网络分别获取各智能体的期望速度，其中，所述上层网络的表达式为：

其中，k_i、λ、a_ij、f_i、γ_i为设定系数，x_i表示当前智能体的期望速度，i＝1,2,3…,N，x_j表示当前智能体的邻居的期望速度，j＝1,2,3…,N_I，N_I为当前智能体的邻居的个数，表示当前智能体的期望加速度，p_i表示当前智能体的实际速度，u_i表示输入到当前智能体的设定加速度，其中，若当前智能体为领航者，则u_i为外部用户输入，若当前智能体为跟随者，则u_i为0；

S3：将上层网络获取的各智能体的期望速度输入到基于设定群集控制率的下层网络，更新各智能体的实际速度和实际运动方向；

S4：将步骤S3中获取的各智能体的实际速度代替步骤S2中的实际速度p_i，再根据更新后的实际速度重复步骤S2～S3，从而实现多智能体群集控制。

2.如权利要求1所述的一种基于双层网络的多智能体群集控制方法，其特征在于，每获取一次期望速度，就完成一个速度获取周期；

步骤S2中各智能体的期望速度具体获取方法为：

S21：将当前智能体的期望速度x_i、当前智能体的邻居的期望速度x_j以及当前智能体的实际速度p_i初始化为0；

S22：将当前智能体的设定加速度u_i代入上层网络的表达式，得到当前智能体的第一个速度获取周期的期望加速度

S23：将与当前智能体的期望速度x_i的和值作为当前智能体下一个速度获取周期的期望速度x′_i，其中，Δt为速度获取周期的设定时间间隔；同时，每个当前智能体下一个速度获取周期的期望速度x′_i，也作为当前智能体在下一个速度获取周期中作为邻居时的期望速度x′_j；

S24：将更新后的x′_i、x′_j以及当前智能体的设定加速度u_i重新代入的上层网络的表达式，得到当前智能体的第二个速度获取周期的期望加速度

S25：将与当前智能体的期望速度x′_i的和值作为当前智能体下一个速度获取周期的期望速度x″_i；同时，每个当前智能体下一个速度获取周期的期望速度x″_i，也作为当前智能体在下一个速度获取周期中作为邻居时的期望速度x″_j；依次类推，不断重复步骤S24～S25，得到当前智能体各速度获取周期对应的期望速度。