[发明专利]一种具有通信容错功能的保性能编队控制方法

摘要

本发明公开了一种具有通信容错功能的保性能编队控制方法，包括：Step1：系统参数设定，设定系统矩阵A和B的值以及性能函数增益矩阵Q的值；Step2：编队向量设定；Step3：编队可行性判断，求解一个满足的矩阵Kh，如果存在满足条件的Kh，继续Step4，如果不存在，那么系统(1)在协议(2)作用下不能实现h(t)所确定的编队，返回Step1重新进行系统参数设定和编队向量设定；Step4：求解正定矩阵P，对于给定的Q，求解一个同时满足不等式P(A+BKh)+(A+BKh)TP≤0和‑λminPBBTP+λmaxQ＜0的P；Step5：将P带入Ku＝BTP，求解增益矩阵Ku；Step6：保性能值求解，根据的表达式求解保性能值，编队控制协议相关参数设计完毕；Step7：保性能编队效果验证，将求得的Kh，Ku代入系统中，验证编队效果及保性能效果。

主权项

1.一种具有通信容错功能的保性能编队控制方法，其特征在于，该方法基于的多智能体系统包含N个同构智能体，每个智能体动力学模型描述如下：其中xi(t)和ui(t)分别是第i个智能体的状态量和控制输入，A和B为系统矩阵；该方法基于的保性能编队控制协议描述如下：其中hi(t)为对应于第i个智能体的编队向量，Kh为编队向量增益矩阵，wσ(t),ik为t时刻对应的作用拓扑中智能体k到智能体i的作用权重，Ni为智能体i的邻居集，Jr为性能优化函数，Q为性能函数增益矩阵，Ku为控制输入增益矩阵；该方法包括以下步骤：Step1：系统参数设定，设定系统矩阵A和B的值以及性能函数增益矩阵Q的值；Step2：编队向量设定，设定一个需要实现的编队向量h(t)；Step3：编队可行性判断，求解一个满足的矩阵K_h，如果存在满足条件的K_h，继续Step4，如果不存在，那么多智能体系统(1)在保性能编队控制协议(2)作用下不能实现h(t)所确定的编队，返回Step1重新进行系统参数设定和编队向量设定；Step4：求解正定矩阵P，对于给定的Q，求解一个同时满足不等式P(A+BKh)+(A+BKh)TP≤0和‑λminPBBTP+λmaxQ＜0的P；Step5：求解增益矩阵，将P带入Ku＝BTP，求解增益矩阵Ku；Step6：保性能值求解，根据的表达式求解保性能值，编队控制协议相关参数设计完毕；Step7：保性能编队效果验证，将求得的Kh、Ku代入系统中，验证编队效果及保性能效果。