[发明专利]基于快速有限时间一致性协议的多智能体系统的编队方法

摘要

本发明公开了一种基于快速有限时间一致性协议的多智能体系统的编队方法，在传统有限时间控制方法的基础上充分利用现有的机体间交互的信息，将智能体系统中的每个智能体的绝对位置偏移项引入到控制协议中，同时在不实质改变已有的拓扑结构的前提下，利用中继思想，提高群体中每个智能体所能获得状态信息的能力。在有限时间一致性协议和渐近一致性协议相互融合的基础上，实现多智能体的快速有限时间编队，从而有效解决了有限时间编队方法在现实工程应用中耗时过长的局限性。

主权项

1.基于快速有限时间一致性协议的多智能体系统的编队方法，所述多智能体系统包含n个智能体υi(i＝1,2,…,n)，智能体之间能够相互通信、传递智能体的状态信息，所述状态信息包含智能体的位置和智能体的速度；令智能体υi的邻居智能体υj(j＝1,2,…n)为智能体υi的一次邻居，智能体υj的邻居智能体υk(j＝1,2,…n)为智能体υi的二次邻居；其特征在于，所述编队方法包含以下步骤：步骤1)，基于各个智能体与其邻居智能体之间的相对位置偏差以及相对速度偏差，在通常一致性协议基础上附加相对位置偏差、相对速度偏差的分数幂项，并进一步将各个多智能体与其期望位置之间的绝对位置偏差引入到一致性协议中，得到多智能体系统的有限时间一致性算法；步骤2)，在利用各个智能体与其邻居系统相对位置、相对速度信息基础上，进一步利用各个智能体与其二次邻居的相对位置、相对速度信息，更新多智能体系统的有限时间一致性算法，得到多智能体系统的有限时间收敛的快速一致性算法；步骤3)，基于多智能体系统的期望队形形状以及期望速度，将智能体之间的期望距离偏差与期望速度融入多智能体系统的有限时间收敛的快速一致性算法，得到多智能体系统的有限时间收敛快速编队算法；步骤4)，基于多智能体系统的有限时间收敛快速编队算法对多智能体系统进行编队。