[发明专利]一种面向通信时滞的飞行器编队控制系统事件触发方法、装置及介质

权利要求书

1.一种面向通信时滞的飞行器编队控制系统事件触发方法，其特征在于，包括：

步骤一、基于图论法建立飞行器编队控制系统的动力学模型以及通信时滞模型；

步骤101、建立所述飞行器节点的连续系统模型；

其中，x_i(t),v_i(t),u_i(t)分别表示节点i在t时刻的位置信息、速度信息和控制信号，i＝{1,2,…,N}，x_j,v_j分别表示节点j在t时刻的位置信息、速度信息，j＝{1,2,…,N}，a_ij用来描述节点i和节点j之间是否能进行信息传输；k为设定的正增益系数，u(t)表示飞行器编队控制系统的控制信号，和分别表示x_i(t)和v_i(t)的导数；

步骤102、设定采样周期，对所述飞行器节点的连续系统模型离散化，得到飞行器节点的离散模型；并基于飞行器节点的离散模型，构建飞行器节点的控制信号受到通信时滞的影响模型；

其中，τ为节点i和节点j之间的通信时滞，取值为采样周期的正整数倍；

步骤二、建立事件触发机制阈值函数：

其中，f_i(t)表示节点i在t时刻的事件触发机制阈值函数，e_i(t)表示节点i在t时刻由于通信时滞导致的位置信息和速度信息的总误差；z_i(t)表示在t时刻节点i与邻居飞行器节点之间的输出误差；表示节点i的第K个触发时刻；μ_i表示误差修正参数，取值为能使飞行器编队控制系统保持稳定的正值；

步骤三、基于节点i的事件触发机制阈值函数值，获取被检测节点的控制信号；当f_i(t)＞0时，飞行器编队控制系统的控制器更新输出的控制信号，同时，把节点i的最新信息发送到邻居节点；

所述误差修正参数的计算过程如下：

步骤A：根据通信邻接矩阵得到拉普拉斯矩阵；

其中，L表示通信邻接矩阵对应的拉普拉斯矩阵，l_ij表示L中的元素；

步骤B：构建李雅普诺夫泛函：

V(t)＝V₁(t)+V₂(t)

V₁(t)＝x^T(t)Px(t)+v^T(t)Pv(t)

其中，P和Q均为正定对称矩阵，V₁(t)和V₂(t)表示构建的李雅普诺夫函数，x(t)，v(t)分别表示所有飞行器节点的位置信息和速度信息构成的N*1维矩阵，x^T(t)，v^T(t)分别表示x(t)，v(t)的转置；x(s)，v(s)分别表示所有飞行器节点的位置信息和速度信息构成的N*1维矩阵，x^T(s)，v^T(s)分别表示x(s)，v(s)的转置；

步骤C：求出能使能使飞行器编队控制系统保持稳定，即ΔV＜0的误差修正参数μ_i的取值范围：

使ΔV＜0，即：

其中，η(t)表示中间变量，η^T(t)表示η(t)的转置，G表示中间矩阵，I表示N*N的单位矩阵，μ表示误差修正参数中间变量；

获得μ_i的取值范围：

其中，λ_N是系统通信拓扑图对应的拉普拉斯矩阵L的最大特征值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，飞行器节点的离散模型如下：

x_i(t+h)＝x_i(t)+v_i(t)h

v_i(t+h)＝v_i(t)+u_i(t)h

其中，h为采样周期。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于f_i(t)获得节点i在事件触发时刻时的控制信号：