有限域情形下多智能体系统的控制器设计方法.pdf

上传人:Ameli****keyy 文档编号:10599105 上传时间:2021-06-25 格式:PDF 页数:29 大小:2.65MB
收藏 版权申诉 举报 下载
有限域情形下多智能体系统的控制器设计方法.pdf_第1页
第1页 / 共29页
有限域情形下多智能体系统的控制器设计方法.pdf_第2页
第2页 / 共29页
有限域情形下多智能体系统的控制器设计方法.pdf_第3页
第3页 / 共29页
文档描述:

《有限域情形下多智能体系统的控制器设计方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《有限域情形下多智能体系统的控制器设计方法.pdf(29页完成版)》请在专利查询网上搜索。

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010092880.5 (22)申请日 2020.02.14 (71)申请人 南京理工大学 地址 210094 江苏省南京市玄武区孝陵卫 200号 (72)发明人 张博闻黄佳卉马立丰 (74)专利代理机构 南京理工大学专利中心 32203 代理人 岑丹 (51)Int.Cl. G06F 17/16(2006.01) G06F 17/18(2006.01) G05B 19/042(2006.01) (54)发明名称 一种有限域情形下多智能体系统的控制器 设计方法 (57)摘要。

2、 本发明公开了一种有限域情形下多智能体 系统的控制器设计方法, 具体为: 建立有限域情 形下的非线性离散时变随机多智能体系统数学 模型; 根据有限域情形下的非线性离散时变随机 多智能体系统数学模型建立控制器协议及闭环 系统方程; 根据闭环系统方程建立均方H一致 性能指标; 确定使闭环系统满足均方H一致性 能指标的控制器参数的设计目标; 根据所确定的 使闭环系统满足均方H一致性能指标的控制器 参数的设计目标, 确定用于求解控制器参数的线 性矩阵不等式; 求解线性矩阵不等式, 得到相应 的控制器参数, 完成控制器设计。 本发明全面考 虑了非线性, 时变参数和随机效应的影响, 实用 性强。 权利要求。

3、书7页 说明书19页 附图2页 CN 111339489 A 2020.06.26 CN 111339489 A 1.一种有限域情形下多智能体系统的控制器设计方法, 其特征在于, 具体步骤为: 步骤1、 建立有限域情形下的非线性离散时变随机多智能体系统数学模型; 步骤2、 根据有限域情形下的非线性离散时变随机多智能体系统数学模型建立控制器 协议及闭环系统方程; 步骤3、 根据闭环系统方程建立均方H一致性能指标; 步骤4、 确定使闭环系统满足均方H一致性能指标的控制器参数的设计目标; 步骤5、 根据所确定的使闭环系统满足均方H一致性能指标的控制器参数的设计目 标, 确定用于求解控制器参数的线性矩。

4、阵不等式; 步骤6、 求解线性矩阵不等式, 得到相应的控制器参数, 完成控制器设计。 2.根据权利要求1所述的有限域情形下多智能体系统的控制器设计方法, 其特征在于, 建立的有限域情形下的非线性离散时变随机多智能体系统数学模型具体为: 其中, 0kT为有限域, T为给定的正常数,为k时刻的状态向量,为k +1时刻的状态向量,为控制输入,为智能体i的测量输出,为智能 体的被控输出,表示协方差Wi,k0的N个互不相关零均值高斯白 噪声序列,是与Wi,k不相关的零均值高斯白噪声序列, Ak,Bk,Ck,Dk, Ek,Fk和Lk是具有不同维数的时变矩阵, fi,k为非线性随机函数。 3.根据权利要求2。

5、所述的有限域情形下多智能体系统的控制器设计方法, 其特征在于, 非线性随机函数并且满足以下约束条件: 其中,和是相应维数的矩阵。 4.根据权利要求1所述的有限域情形下多智能体系统的控制器设计方法, 其特征在于, 步骤2中建立的控制器协议为: 其中,是待设计的反馈增益矩阵,表示第j个智能体的输出, hi,j为非负实数。 权利要求书 1/7 页 2 CN 111339489 A 2 5.根据权利要求1所述的有限域情形下多智能体系统的控制器设计方法, 其特征在于, 根据有限域情形下的非线性离散时变随机多智能体系统数学模型建立闭环系统方程的具 体方法为: 根据控制器协议以及非线性离散时变随机多智能体系。

6、统的数学模型, 得到: 通过扩充系统状态xi,k, 得到闭环系统方程: 其中: 是给定的关联矩阵, 体现了多智能体之间的拓扑结构; 运算符号表示矩阵之间做 克罗内克积; IN是N维的单位矩阵, U,V均为分块矩阵, InN是其中的一个单位矩阵; 1N表示一个所有元素均为1的n维列向量, 是它的转置, 同时考虑系统中所有智能体的 平均状态值: 将代入, 可得: 权利要求书 2/7 页 3 CN 111339489 A 3 令得到: 并且从所有智能体的平均状态值得到: 其中: 令得到系统方程: 6.根据权利要求1所述的有限域情形下多智能体系统的控制器设计方法, 其特征在于, 根据闭环系统方程建立均。

7、方H一致性能指标分别为: 在k时刻, H一致性能指标如下: 其中0是给定的加权矩阵; 在k时刻, 智能体i(i1,2,.,N)的均方一致性能指标如下: 权利要求书 3/7 页 4 CN 111339489 A 4 每一个智能体i, 其初始状态xi,0(i1,2,.N)已知并且满足下述条件: 结合以上两点, 建立均方H一致性能指标为: 其中是预先给定的噪音水平, k0kT是预先给定的正定矩阵序列, 代表均方一致性 能的上界。 7.根据权利要求1所述的有限域情形下多智能体系统的控制器设计方法, 其特征在于, 确定使系统满足均方H一致性能指标的输出反馈控制器参数的设计目标具体为: 待设计 的控制器输。

8、出反馈增益Kk0kT应满足以下三组递归矩阵不等式条件, 从而使得系统的均 方H一致性能指标得到满足: 首先在下面的不等式中, 均有下列关系: (1)对于闭环系统, 给出无向通信图G和输出反馈增益序列Kk0kT,已知噪声水平 0和正定矩阵0, 如果存在初始条件为的正定矩阵Qk0kT+1满足 下列递推矩阵不等式, 则可知输出反馈增益Kk0kT使得闭环系统满足条件J0,T2: 权利要求书 4/7 页 5 CN 111339489 A 5 其中 (2)对于闭环系统, 给出无向通信图G和输出反馈增益序列Kk0kT,如果存在一个初始 条件P0k的正定矩阵序列Pk0kT+1满足下列递推矩阵不等式, 那么对于。

9、所有的0k T, Pkk成立, 则可知输出反馈增益Kk0kT使得闭环系统满足条件 不失一般性, 矩阵进行如下分解: 其中是列向量, 进一步有如下等式关系: (3)对于闭环系统, 给定三元组(G, , k), 正定矩阵和输出反馈增益序列Kk0kT, 正常数0, 对于闭环系统), 如果存在两个正标量序列 权利要求书 5/7 页 6 CN 111339489 A 6 初始值分别为P00的两个正定矩阵Qk0kT+1,Pk0kT+1满足 下列的递推矩阵不等式, 则可知输出反馈增益Kk0kT使得闭环系统满足均方H一致性 能指标: 8.根据权利要求1所述的有限域情形下多智能体系统的控制器设计方法, 其特征在。

10、于, 步骤5根据所确定使闭环系统满足均方H一致性能指标的控制器参数的设计目标, 确定用 于求解控制器参数的线性矩阵不等式具体为: 对于闭环系统, 给定三元组(G, , k), 正定矩阵,正常数0, 如果存在两个正标量 序列输出反馈控制器序列Kk0kT, 正定矩 阵序列满足下列的递推线性矩阵不等式, 即可得到输出反馈控制器参 数Kk0kT: 权利要求书 6/7 页 7 CN 111339489 A 7 其中 式中的参数Xk1kT+1,Yk1kT+1通过以下公式迭代: 初值X0,Y0满足 权利要求书 7/7 页 8 CN 111339489 A 8 一种有限域情形下多智能体系统的控制器设计方法 技。

11、术领域 0001 本发明属于控制器设计技术, 具体为一种有限域情形下多智能体系统的控制器设 计方法。 背景技术 0002 多智能体系统, 是指由多个智能体组成的智能体联邦, 这些智能体之间通过相互 协调合作, 共同完成一项复杂的任务, 他们通过竞争或协商的手段协调和解决各智能体的 目标和行为, 多智能体系统的分布式协同控制已经成为控制理论方面一个重要的研究领 域。 而多智能体系统的一致性控制问题更是当前的研究热点, 一致性是指随着时间的推移, 一个复杂系统中所有个体的状态趋于一个相同的值, 它描述了个体与它相邻的个体间的信 息交换过程。 0003 目前, 对于普通多智能体系统的一致性控制、 输。

12、出调节、 跟踪控制和同步的研究已 取得很多成果。 但一些具有复杂拓扑结构、 非线性和随机性的多智能体系统却未受到关注, 其H一致性均方一致性性能更是未见研究。 发明内容 0004 本发明的目的在于提出了一种有限域情形下多智能体系统的控制器设计方法。 0005 实现本发明目的的技术解决方案为: 一种有限域情形下多智能体系统的控制器设 计方法, 具体步骤为: 0006 步骤1、 建立有限域情形下的非线性离散时变随机多智能体系统数学模型; 0007 步骤2、 根据有限域情形下的非线性离散时变随机多智能体系统数学模型建立控 制器协议及闭环系统方程; 0008 步骤3、 根据闭环系统方程建立均方H一致性。

13、能指标; 0009 步骤4、 确定使闭环系统满足均方H一致性能指标的控制器参数的设计目标; 0010 步骤5、 根据所确定的使闭环系统满足均方H一致性能指标的控制器参数的设计 目标, 确定用于求解控制器参数的线性矩阵不等式; 0011 步骤6、 求解线性矩阵不等式, 得到相应的控制器参数, 完成控制器设计。 0012 优选地, 建立的有限域情形下的非线性离散时变随机多智能体系统数学模型具体 为: 0013 0014其中, 0kT为有限域, T为给定的正常数,为k时刻的状态向量, 为k+1时刻的状态向量,为控制输入,为智能体i的测量输出, 为智能体的被控输出,表示协方差Wi,k0的N个互不相 说。

14、明书 1/19 页 9 CN 111339489 A 9 关零均值高斯白噪声序列,是与Wi,k不相关的零均值高斯白噪声序 列, Ak,Bk,Ck,Dk,Ek,Fk和Lk是具有不同维数的时变矩阵, fi,k为非线性随机函数。 0015优选地, 非线性随机函数并且满足以下约束条件: 0016 0017 0018 0019 0020其中,和是相应维数的矩阵。 0021 优选地, 步骤2中建立的控制器协议为: 0022 0023其中,是待设计的反馈增益矩阵,表示第j个智能体的 输出, hi,j为非负实数。 0024 优选地, 根据有限域情形下的非线性离散时变随机多智能体系统数学模型建立闭 环系统方程的。

15、具体方法为: 0025 根据控制器协议以及非线性离散时变随机多智能体系统的数学模型, 得到: 0026 0027 通过扩充系统状态xi,k, 得到闭环系统方程: 0028 0029 其中: 0030 0031 0032 0033 0034 0035 说明书 2/19 页 10 CN 111339489 A 10 0036 0037 0038 0039 0040 0041是给定的关联矩阵, 体现了多智能体之间的拓扑结构; 运算符号表示矩阵之 间做克罗内克积; IN是N维的单位矩阵, U,V均为分块矩阵, InN是其中的一个单位矩阵; 00421N表示一个所有元素均为1的n维列向量, 是它的转置,。

16、 同时考虑系统中所有智 能体的平均状态值: 0043 0044将代入, 可得: 0045 0046令得到: 0047 0048 并且从所有智能体的平均状态值得到: 0049 0050 其中: 0051 说明书 3/19 页 11 CN 111339489 A 11 0052 0053令得到系统方程: 0054 0055 0056 优选地, 根据闭环系统方程建立均方H一致性能指标分别为: 0057 在k时刻, H一致性能指标如下: 0058 0059其中0是给定的加权矩阵; 0060 在k时刻, 智能体i(i1,2,.,N)的均方一致性能指标如下: 0061 0062 每一个智能体i, 其初始状。

17、态xi,0(i1,2,.N)已知并且满足下述条件: 0063 0064 结合以上两点, 建立均方H一致性能指标为: 0065 0066 其中是预先给定的噪音水平, k0kT是预先给定的正定矩阵序列, 代表均方 一致性能的上界。 0067 优选地, 确定使系统满足均方H一致性能指标的输出反馈控制器参数的设计目 标具体为: 待设计的控制器输出反馈增益Kk0kT应满足以下三组递归矩阵不等式条件, 从而使得系统的均方H一致性能指标得到满足: 0068 首先在下面的不等式中, 均有下列关系: 0069 0070 0071 0072 0073 说明书 4/19 页 12 CN 111339489 A 12。

18、 0074 0075 0076 0077 0078 0079 0080 (1)对于闭环系统), 给出无向通信图G和输出反馈增益序列Kk0kT,已知噪声水 平0和正定矩阵0, 如果存在初始条件为的正定矩阵Qk0kT+1 满足下列递推矩阵不等式, 则可知输出反馈增益Kk0kT使得闭环系统满足条件J0,T 2: 0081 0082 其中 0083 0084 0085 0086 0087 (2)对于闭环系统, 给出无向通信图G和输出反馈增益序列Kk0kT,如果存在一 个初始条件P0k的正定矩阵序列Pk0kT+1满足下列递推矩阵不等式, 那么对于所有的0 kT , Pkk成立 , 则可知输出反馈增益Kk。

19、0kT使得闭环系统满足条件 0088 0089不失一般性, 矩阵进行如下分解: 说明书 5/19 页 13 CN 111339489 A 13 0090 0091 0092其中是列向量, 进一步有如下等式关系: 0093 0094 0095 0096 0097 0098 0099 0100 (3)对于闭环系统, 给定三元组(G, , k), 正定矩阵和输出反馈增益序列 Kk0kT,正常数0, 对于闭环系统), 如果存在两个正标量序列 0101 0102初始值分别为P00的两个正定矩阵Qk0kT+1,Pk0kT+1 满足下列的递推矩阵不等式, 则可知输出反馈增益Kk0kT使得闭环系统满足均方H一。

20、 致性能指标: 0103 0104 0105 0106 说明书 6/19 页 14 CN 111339489 A 14 0107 0108 优选地, 步骤5根据所确定使闭环系统满足均方H一致性能指标的控制器参数的 设计目标, 确定用于求解控制器参数的线性矩阵不等式具体为: 0109 对于闭环系统, 给定三元组(G, , k), 正定矩阵,正常数0, 如果存在两个 正标量序列输出反馈控制器序列Kk0kT, 正定矩阵序列满足下列的递推线性矩阵不等式, 即可得到输出反馈控 制器参数Kk0kT: 0110 0111 0112 0113 0114 0115其中 0116 式中的参数Xk1kT+1,Yk1。

21、kT+1通过以下公式迭代: 0117 0118 初值X0,Y0满足 0119 0120 本发明与现有技术相比, 其显著优点为: 0121 1)本发明所基于的多智能体系统, 全面考虑了非线性, 时变参数和随机效应的影 响, 更加符合实际工程中的物理模型, 实用性强; 说明书 7/19 页 15 CN 111339489 A 15 0122 2)本发明所提出的性能指标为H一致性能和均方一致性能指标设立了统一的框 架, 可反映系统在给定的拓扑结构, 噪声衰减水平和均方差水平约束下的一致性动态, 性能 更加全面。 0123 下面结合附图对本发明做进一步详细的描述。 附图说明 0124 图1是系统中的智。

22、能体1,2,3(图中agent1,2,3)在控制器作用下的是H一致性误 差示意图。 0125 图2是系统中的智能体1,2, 3(图中agent1,2,3)在控制器作用下状态向量第一项 的均方偏差示意图。 0126 图3是系统中的智能体1,2, 3(图中agent1,2,3)在控制器作用下状态向量第二项 的均方偏差示意图。 具体实施方式 0127 多智能体系统中, N个智能体按照无向图G(V,H)所描述的拓扑结构进行通 信, 其中, V1,2,.,N为顶点集,为边集, Hhij为对称加权邻接矩阵, 即hij0 当且仅当边缘(i,j)表示智能体i和智能体j有信息传递。 若(i,j), 则称j为i的。

23、邻节点, 其 中自边缘是禁止的, 即对于任意的iV,智能体i的邻域定义为 输入度定义为 0128 一种有限域情形下多智能体系统的控制器设计方法, 具体步骤为: 0129 步骤1、 建立有限域情形下的非线性离散时变随机多智能体系统的数学模型, 具体 为: 0130 0131其中, 0kT为有限域, T为给定的正常数,为k时刻的状态向量, 为k+1时刻的状态向量,为控制输入,为智能体i的测量输出, 为智能体的被控输出,表示协方差Wi,k0的N个互不相关零 均值高斯白噪声序列。是与Wi,k不相关的零均值高斯白噪声序列。 Ak, Bk,Ck,Dk,Ek,Fk和Lk是具有不同维数的时变矩阵。 非线性随机。

24、函数并且 满足以下的约束条件 0132 说明书 8/19 页 16 CN 111339489 A 16 0133 0134其中,和是相应维数的矩阵。 0135 步骤2、 根据有限域情形下的非线性离散时变随机多智能体系统数学模型建立控 制器协议以及闭环系统方程, 具体为控制器协议如下: 0136 0137其中,是待设计的反馈增益矩阵,表示第j个智能体 的输出, hi,j为非负实数。 0138 根据控制器协议以及非线性离散时变随机多智能体系统的数学模型, 得到: 0139 0140 通过扩充系统状态xi,k, 得到如下闭环系统方程: 0141 0142 其中: 0143 0144是给定的关联矩阵,。

25、 它体现了多智能体之间的拓扑结构; 运算符号表示矩阵 说明书 9/19 页 17 CN 111339489 A 17 之间做克罗内克积; IN是N维的单位矩阵, U,V均为分块矩阵, InN是其中的一个单位矩阵。 01451N表示一个所有元素均为1的n维列向量, 是它的转置。 0146 同时考虑系统中所有智能体的平均状态值: 0147 0148然后, 将代入, 可得: 0149 0150更进一步, 令得到: 0151 0152 并且可以从(8)得到: 0153 0154 其中 0155 0156 0157 0158更进一步, 令得到下面的增强系统方程: 0159 0160 0161 步骤3、 。

26、根据闭环系统方程建立均方H一致性能指标, 具体为: 说明书 10/19 页 18 CN 111339489 A 18 0162 对于闭环系统(6),在k时刻, H一致性能指标如下: 0163 0164其中0是给定的加权矩阵。 0165 对于闭环系统(6),在k时刻, 智能体i(i1,2,.,N)的均方一致性能指标如下: 0166 0167 每一个智能体i, 其初始状态xi,0(i1,2,.N)已知并且满足下述条件: 0168 0169 结合以上两点, 对于闭环系统方程(6), 建立均方H一致性能指标如下: 0170 0171 其中是预先给定的噪音水平, k0kT是预先给定的正定矩阵序列, 代表。

27、均方 一致性能的上界。 0172 步骤4、 确定使系统满足均方H一致性能指标的输出反馈控制器参数的设计目标 具体为: 待设计的控制器输出反馈增益Kk0kT应满足以下三组递归矩阵不等式条件, 从 而使得系统的均方H一致性能指标(16)得到满足: 0173 首先在下面的不等式中, 均有下列关系: 0174 0175 0176 0177 0178 0179 0180 0181 0182 说明书 11/19 页 19 CN 111339489 A 19 0183 0184 0185 (1)对于闭环系统(6), 给出无向通信图G和输出反馈增益序列Kk0kT,已知噪声 水平0和正定矩阵0, 如果存在初始条。

28、件为的正定矩阵 Qk0kT+1满足下列递推矩阵不等式, 则可知输出反馈增益Kk0kT可以使得闭环系统(7) 满足条件J0,T2 0186 0187 其中 0188 0189 控制器使得系统满足该条件的证明如下: 0190 一般地 0191 0192 根据系统方程(12), 得到下式: 0193 0194 利用矩阵迹的性质, 可以得出 0195 0196 经过一系列数学运算后, 得到 说明书 12/19 页 20 CN 111339489 A 20 0197 0198 显而易见的是, (13)中的H一致性性能指标等价表示为: 0199 0200其中随后, 为中添加零项 0201得到 0202 0。

29、203 对于(24), k从0,T分别对两边求和, 可得: 0204 0205 因此 0206 0207因为k0, QT+10, 根据初始条件可得 0208 0209 满足J0,T2, 证明完毕。 0210 由于(11)中的均方一致性性能指标可以等价表示如下: 0211 0212定义上式可进一步写成 0213 0214 (2)对于闭环系统(6), 给出无向通信图G和输出反馈增益序列Kk0kT,如果存在 一个初始条件P0k的正定矩阵序列Pk0kT+1满足下列递推矩阵不等式, 那么对于所有 说明书 13/19 页 21 CN 111339489 A 21 的0kT, Pkk成立。 则可知输出反馈增。

30、益Kk0kT可以使得闭环系统(6)满足条件 0215 0216不失一般性, 矩阵可以进行如下分解: 0217 0218其中是列向量, 进一步有如下等式关系: 0219 0220 控制器使得系统满足该条件的证明如下: 0221 首先, 导出k在有限域0, T上演化的类李雅普诺夫方程。 考虑到增强系统(12), 可以计算出k+1如下: 0222 0223注意到非线性随机函数所满足的约束条件, 有 0224 0225 通过上面两式得到: 说明书 14/19 页 22 CN 111339489 A 22 0226 0227 下面使用归纳法。 显然, 当k0, P00成立; 假设k0时Pkk成立, 那么。

31、需要 证明Pk+1k+1也成立。 事实上, 考虑矩阵迹的特性, 结合(30)以及Pkk 0228 0229 根据归纳法, 证明完毕。 0230 (3)对于闭环系统(6), 给定三元组(G, , k), 正定矩阵和输出反馈增益序列 Kk0kT,正常数0。 对于系统(7), 如果存在两个正标量序列 0231初始值分别为P00的两个正定矩阵Qk0kT+1,Pk0kT+1 满足下列的递推矩阵不等式, 则可知输出反馈增益Kk0kT可以使得闭环系统(7)满足均 方H一致性能指标。 0232 0233 0234 0235 0236 说明书 15/19 页 23 CN 111339489 A 23 0237 。

32、控制器使得系统满足该条件的证明如下: 0238 首先介绍两个引理, 0239引理1、 (Schur补引理) 给定常数矩阵其中则 当且仅当 0240 0241 引理2、 对于任意实向量a,b,P0是适当维数的矩阵, 则 0242 aTPb+bTPaaTPa+-1bTPb (32) 0243 其中0是给定常数。 0244 根据Schur补引理,(37)成立当且仅当 0245 0246 根据矩阵迹的性质, 也即 0247 0248 同理, (38)成立当且仅当 0249 0250 其中 0251 0252 0253 根据引理2, 对于任意的0, 下面的结论成立: 0254 0255 (46)和(47。

33、)均满足不等式(17)的要求, 即H一致性性能得到满足。 0256 同理, 对于(39)运用Schur补引理得到 0257 0258 等价于: 说明书 16/19 页 24 CN 111339489 A 24 0259 0260 根据(29)和(41)得 0261 0262 即均方一致性性能得到满足, 得证。 0263 步骤5、 根据步骤4所确定使闭环系统满足均方H一致性能指标的控制器参数的 设计目标, 确定用于求解控制器参数的线性矩阵不等式具体为: 0264 对于闭环系统(6), 给定三元组(G, , k), 正定矩阵,正常数0。 如果存在两 个 正 标 量 序 列输 出 反 馈 控 制 器。

34、 序 列 Kk0kT, 正定矩阵序列满足下列的递推线性矩阵不等式, 即可得到输 出反馈控制器参数Kk0kT: 0265 0266 0267 0268 0269 0270其中 0271 式中的参数Xk1kT+1,Yk1kT+1通过以下公式迭代: 0272 0273 初值X0,Y0满足 说明书 17/19 页 25 CN 111339489 A 25 0274 0275 步骤6、 求解线性矩阵不等式, 得到相应的控制器参数, 完成控制器设计。 0276 以下根据一组数值算例验证设计的控制器的有效性, 具体为: 0277 通过给出一个数值仿真实例, 利用Matlab/LMI工具箱对所设计的控制器参数。

35、进行 求解, 验证该控制器对有限域情形下非线性离散时变随机多智能体系统H一致性控制问 题的有效性。 0278 考虑如下非线性离散时变随机多智能体: 0279 0280Ck0.15 0.24 0281Ek0.20 0282Lk0.20 0.30 0283假设三个通过无向通信图G联结的智能体, 其关联矩阵如下: 0284 0285 设系统中的随机非线性有以下形式: 0286 0287其中,i,k, i,k(i1,2,3)是不相关的具有相同协方差的零均值高斯白噪声 序列,和是系统状态的第一项和第二项。 可以很容易得出: 0288 0289 0290 初始状态如下: 0291 0292 X02I6,Y。

36、02I12. 0293 令T100, 2, I2,k7I2可以看出(12)和(60)以满足。 0294 验证结果如图1-3所示, 图1给出了系统在预定噪声衰减水平时的H一致性误差 说明书 18/19 页 26 CN 111339489 A 26 可以看出任意智能体的H一致性误差均在0值上下波动, 满足性能指标 的要求; 为了观察均方一致性性能指标, 定义来表征智能 体状态与平均值的偏差, 图2, 3分别给出了和即智能体状态向量第一项和第二项在 某一时刻的值与平均值的偏差, 可以清楚的看到, 在每一时刻, 任意一个智能体的状态偏差 均小于预定的上界。 仿真结果说明该系统的均方H一致性控制器非常有效。 0295 综上所述, 本发明给出了有限域情形下一类非线性离散时变随机多智能体系统的 H一致性控制器设计方法。 根据闭环系统方程建立均方H一致性能指标, 确定使闭环系 统满足均方H一致性能指标的控制器参数的设计目标, 在以此目标为依据确定用于求解 满足均方H一致性能条件的控制器参数的线性矩阵不等式, 然后求解线性矩阵不等式, 即 可得到相应的控制器参数。 说明书 19/19 页 27 CN 111339489 A 27 图1 图2 说明书附图 1/2 页 28 CN 111339489 A 28 图3 说明书附图 2/2 页 29 CN 111339489 A 29 。

展开阅读全文
内容关键字: 有限 情形 智能 体系 控制器 设计 方法
关于本文
本文标题:有限域情形下多智能体系统的控制器设计方法.pdf
链接地址:https://www.zhuanlichaxun.net/pdf/10599105.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

copyright@ 2017-2018 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1