一种执行器饱和多智能体系统增益调度控制方法与流程

技术特征：
1.一种执行器饱和多智能体系统增益调度控制方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：步骤一：建立执行器饱和多智能体系统状态空间表达式及通信拓扑图多智能体系统有n个追随者和一个领导者，其中领导者的状态空间表达式为：追随者状态空间表达式为：其中i∈i[1,n]表示第i个智能体，x∈r
n
,u∈r
m
分别为状态向量和输入向量，a∈r
n
×
n
为特征值在虚轴上的系统矩阵，b∈r
n
×
m
为输入矩阵，且(a,b)可控；n,m为正整数；sat表示非对称饱和函数，具有如下形式sat(u)＝[sat(u1) sat(u2)
ꢀ…ꢀ
sat(u
m
)]
t
且其中v1＞0,v2＞0且v1≠v2；对非对称饱和函数通过数学变换，将执行器非对称饱和系统变为如下切换系统：其中δ为非单位对称饱和函数；δ(t)为切换信号；如下定义：δ(t)＝σ1(t)2
m
‑1 σ2(t)2
m
‑2
…
σ
m
(t) 1其中δ为非单位对称饱和函数，定义如下：其中是新定义的执行器饱和水平；非单位对称饱和函数变换为单位饱和，得到如下系统其中v
δ(t)
＝λ
‑1u且
建立多智能体系统通信拓扑：追随者之间的信息交换用有向图描述，节点集为边集为邻接矩阵其中若(v
i
,v
i
)∈ε，则a
ij
＞0，否则a
ij
＝0；追随者和领导者之间的通信用对角线矩阵表示，如果跟随者能访问领导者的信息则b
i
＞0，否则b
i
＝0；定义多智能体一致性误差：其中x
i
,x
j
,x0∈r
n
分别为第i个智能体、第j个智能体和领导者的状态；步骤二：设计椭球集合设计如下两个集合：设计如下两个集合：其中ξ
k
＞0为离散低增益参数，p(ξ
k
)∈r
n
×
n
为对称正定矩阵，ρ与θ
‑1为常数，θ
i
为常数向量；k表示切换到第k个参数，|| ||
∞
表示无穷范数；因为所以集合o(p(ξ
k
))是一个嵌套的椭球集合，即：且当e
i
∈o(p(ξ
i
))时得到则对任意sat(v
δ(t)
)＝v
δ(t)
步骤三：设计离散增益调度控制器给定以下随ξ递增的集合，φ＝[ξ0,ξ1,...,ξ
m
]其中ξ0＞0表示低增益参数；
设计离散增益调度控制器其中i表示第i个多智能体系统，k∈i[1,m]表示第k个低增益参数；一致性误差处于不同的椭球集则处于对应的控制器，既e
i
∈o(p(ξ
k
))\o(p(ξ
k
1)),k＝1,2,...,m
‑
1,且o(p(ξ
k
))是嵌套的椭球集，控制器随着一致性误差而不断切换到u＝
‑
b
t
p(ξ
m
)e
i
后不再切换；其中p(ξ
k
)是如下参量riccati方程的唯一正定解；a
t
p(ξ
k
) p(ξ
k
)a
‑
λp(ξ
k
)bb
t
p(ξ
k
)＝
‑
ξ
k
p(ξ
k
)。2.根据权利要求1所述的一种执行器饱和多智能体系统增益调度控制方法，其特征在于：还包括稳定性分析：根据lyapunov稳定性定理，构造李雅普诺夫函数：v
k
‑1(e)对时间的导数为：欲使多智能体系统实现一致性，只需

技术总结
本发明提出了一种执行器饱和多智能体系统增益调度控制方法，以代数图论知识为基础对多智能体系统进行建模，通过通信拓扑图构建多智能体信息传递路线，得到多智能体的一致性误差，构建了基于一致性误差和低增益反馈的控制器。本发明将研究离散增益调度控制方法来解决非对称输入饱和多智能体系统的一致性问题，通过给定集合离线增加低增益参数的值来提高多智能体一致收敛速度，并同时实现多智能体系统一致收敛和执行器不再发生饱和的控制目标。一致收敛和执行器不再发生饱和的控制目标。


技术研发人员：张涵 王茜
受保护的技术使用者：杭州电子科技大学
技术研发日：2021.06.10
技术公布日：2021/10/8