[发明专利]一种异构无人系统协同控制方法

权利要求书

1.一种异构无人系统协同控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)任务形成阶段：系统中所有的n+1个成员组成集合A＝{a₀,a₁,…,a_n}，其中a₀表示异构无人系统的管理者，a_i，i＝1,2,…,n表示异构无人系统的系统成员；管理者a₀接收到来自上位机的任务要求形成系统任务的输入信号；

(2)请求阶段：系统管理者a₀对系统中的其他成员发送编队请求指令，获得系统成员a_i的时间可用度TA_i和信誉度τ_i；

(3)响应阶段：在接收到系统管理者a₀的请求信号之后，每一个系统成员a_i计算自己的时间可用度TA_i和信誉度τ_i，然后将计算数据反馈给系统管理者a₀完成响应；所述信誉度τ_i由效用指标ρ和效率指标σ综合而成，每一个系统成员a_i根据完成任务所需要的时间和对于任务完成效果的评价不断地实时更新效用指标ρ和效率指标σ，并将最后一次更新的效用指标ρ和效率指标σ的值发送给系统管理者a₀；

信誉度τ_i的计算过程如下：

τ_i＝γσ+(1-γ)ρ

其中γ∈[0,1]与效用指标ρ和效率指标σ相关，并可通过实际任务调整数值大小；

效用指标ρ的值是由反馈量ψ计算得出，计算公式如下：

ρ^new＝β·ρ^old+(1-β)·ψ

式中，ρ^new代表更新的效用指标，ρ^old代表旧的效用指标，β是一个参数，与ψ的当前值有关；其中，ρ∈[0,1]，ψ∈[0,1]，β∈[0,1]；

效率指标σ的计算公式如下：

σ^new＝α·σ^old+(1-α)·φ

其中，α为系数，σ^new代表更新的效率指标，σ^old代表旧的效率指标，φ为度量，m为度量φ中的其中一个客观度量，φ＝f(m₁,m₂,…,m_n)；σ^new,σ^old∈[0,1]；α∈[0,1]；

(4)成员选择阶段：系统管理者a₀接收其余系统成员a_i的响应信号，计算每一个系统成员a_i的任务分数，并根据响应的系统成员a_i的任务分数列出成员列表R；

(5)成员确定阶段：系统管理者a₀检索成员列表R的信息，然后向上位机反馈所需系统成员a_i的信息并根据任务要求和系统成员a_i设计分布式控制协议。

2.根据权利要求1所述的异构无人系统协同控制方法，其特征在于，在步骤(1)系统任务形成阶段，所述输入信号包括系统成员a_i的数量k和执行任务前的最大允许等待时间s_t，还包括加入任务队列的无人系统成员a_i所需要的最小信誉值m_t。