[发明专利]执行器饱和受限的领导跟随多智能体系统协同控制方法

说明书

本发明公开了一种执行器饱和受限的领导跟随多智能体系统协同控制方法，包括以下步骤：构建多智能体系统；所述多智能体系统包括1个领导者和n个跟随者；构建多智能体一致性控制协议；构建多智能体一致性约束条件和参数集合；使参数集合满足所述约束条件，则多智能体系统达到在所述多智能体一致性控制协议下的一致性控制。本发明有益效果是：在多智能体协同控制过程中，减少了智能体间的通信负担，降低了通信频率，提高了资源利用率。

技术领域

本发明属于多智能体协同控制领域，尤其涉及一种执行器饱和受限的领导跟随多智能体系统协同控制方法。

背景技术

关于多智能体协同控制，目前主要存在以下研究：

文献1(Consensus of linear multi-agent systems via adaptive event-based protocols)研究了基于分布式自适应事件触发的多智能体系统的一致性问题。为了避免使用全局信息，减少通信负担，提出了基于事件的分布式自适应事件触发控制方法，提出的控制协议是完全分布式的。得到的结果表明，只在获取局部信息的情况下也能实现一致性，同时也避免了与邻域的连续通信。此外，还避免了芝诺行为。最后，通过数值算例验证了所得理论结果的真实性。但是文献1考虑的是线性模型，与实际情况不太符合，非线性系统的情况更为普遍。

文献2(Distributed Leaderless Impulsive Consensus of Nonlinear Multi-Agent Systems with Input Saturation)研究了一类具有输入饱和的非线性多智能体系统的平均一致性控制问题。根据图论，矩阵理论，脉冲系统的稳定性理论等，利用凸包的性质，提出了相应的分布式脉冲一致性协议。给出了多智能体达到平均一致性的充分条件，最后，通过大量的数值实验验证了所提出的饱和约束脉冲一致性算法的有效性。但文献2并没有结合事件触发控制策略，其通信频率和资源利用率较低。

发明内容

针对以上需求，本专利提出一种执行器饱和受限的领导跟随多智能体系统协同控制方法，本方法结合事件触发控制策略后，可以进一步降低通信频率，提高资源利用率。方法包括如下步骤：

S1：构建多智能体系统；所述多智能体系统包括1个领导者和n个跟随者；

S2：构建多智能体一致性控制协议；

S3：构建多智能体一致性约束条件和参数集合；

S4：使参数集合满足所述约束条件，则多智能体系统达到在所述多智能体一致性控制协议下的一致性控制。

本发明提供的有益效果是：在多智能体协同控制过程中，减少了智能体间的通信负担，降低了通信频率，提高了资源利用率。

附图说明

图1是本发明方法流程图；

图2是本发明实施例多智能体系统拓扑结构图；

图3是本发明实施例多智能体系统各智能体状态图；

图4是本发明实施例多智能体系统各跟随者智能体与领导者之间误差图；

图5是本发明实施例多智能体系统每条边的事件触发时刻。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

请参考图1，图1是本发明方法流程图；

本发明方法包括以下步骤：

S1：构建多智能体系统；所述多智能体系统包括1个领导者和n个跟随者；

需要说明的是，每个智能体的动力学方程为：