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龙图腾网获悉上海科技大学申请的专利一种多智能体编队控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115685999B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211285375.8，技术领域涉及：G05D1/43；该发明授权一种多智能体编队控制方法是由潘宇琦;李新龙;汪阳设计研发完成，并于2022-10-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种多智能体编队控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种多智能体编队控制方法，先根据期望编队为智能体建立通信连接网络，根据实际应用中物理条件的限制为智能体建立边界约束条件，然后每个智能体利用自身的全局位置和通过通信连接与相邻智能体交换得到的位置信息，独立计算出自身需要执行的动作，从而控制多个智能体收敛到期望编队。本发明可以控制多个智能体在二维平面上实现任意满足无穷小刚性的编队，且保证了收敛编队几何结构的唯一性，保证了实际收敛编队和期望编队的内部结构是相同的，保证了多个智能体之间的相对位置和连接关系是相同的。同时，本发明公开的方法加入了边界约束来避免智能体之间的碰撞和通信连接中断，避免了系统在切换过程中可能发生的震荡。

本发明授权一种多智能体编队控制方法在权利要求书中公布了：1.一种多智能体编队控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1、建立单个智能体的运动模型： 在智能体活动的空间中建立一个全局的X-Y直角坐标系，将每个智能体看作一个服从单积分器运动模型的质点，则对于第i个智能体有，i＝1,…,n，n表示智能体的总数： 式中：代表第i个智能体在全局坐标系中的坐标；ui是第i个智能体的控制输入量； 步骤2、描述编队收敛目标： 对于任意给定的包含n个智能体的期望编队，将n个智能体之间的相对位置表示为X-Y直角坐标系中的一组散点图，散点的个数为n，第i个散点的坐标记为记col表示列向量； 以n个散点为顶点，生成一个无向图其中，为无向图的n个顶点的集合，为无向图的l条边的集合；将期望编队表示为 和q*使得的刚性矩阵R的秩等于2n-3，此时称满足无穷小刚性； 将实际编队表示为其中，qit是第i个智能体在全局坐标系中位置，智能体的位置随时间变化； 定义一个集合来表示期望编队在X-Y平面内经过平移、旋转、缩放或它们的组合变换得到的全部编队的集合，将实际编队的收敛目标表示为下式： 步骤3、建立多个智能体之间的通信连接网络： 确定多个智能体的初始位置：记qi0＝[xi0,yi0]T为第i个智能体的初始位置，记要求n个智能体的初始位置对应的编队满足无穷小刚性； 使得多智能体系统中的n个智能体与无向图的n个顶点一一对应；将无向图中有边相连的两个顶点对应的智能体称为相邻智能体，为每一对相邻智能体建立通信连接，相邻智能体通过无线通信交换各自的全局坐标，无向图的l条边对应l条通信链路； 步骤4、建立边界约束条件： 将相邻智能体i和j之间的相对位置表示为qij，则有： qij＝qi-qj,i,j∈ε 将相邻智能体i和j之间的距离表示为||qij||； 定义相邻智能体i和j之间的安全距离为rsij＝rsi+rsj0,i,j∈ε，其中，rsi、rsj分别为两个相邻智能体i和j定义的安全半径，在整个控制过程中，要求||qijt||rsij； 定义相邻智能体i和j之间的通信连接保持距离为rcij＝min{rci,rcj},i,j∈ε，其中，rci、rcj分别为两个相邻智能体i和j定义的通信连接保持半径， 在整个控制过程中，要求||qijt||rcij； 且有rsij＜＜rcij； 则在整个控制过程中，边界约束条件表示为下式： rsij||qijt||rcij,i,j∈ε 步骤5、设计控制器： 针对步骤2的编队收敛目标和步骤4的边界约束条件，为第i个智能体设计如下式所示的控制器ui： 是智能体i的全部相邻智能体的集合，包含所有与第i个智能体有通信连接的智能体； 控制器ui中Aijqij用来控制编队收敛，其中： Aij是增益矩阵，通过控制相邻智能体之间的相对位置来控制编队收敛，其形式如下： 对于Aij为全零矩阵；对于Aij的计算转化为一个优化问题； 控制器ui中fijηijkijξijσijI2qij用来保证边界约束，其中： 令ηij＝||qij||2,i,j∈ε，求ηij关于时间的导数，得： 根据ηij和的值，将智能体所处的状态分为以下六种情况： 其中，c和δ是两个正的常数，且要满足 定义切换信号为： 为了将约束系统转换为等效的无约束系统，引入了如下的变换： 求σij关于时间的导数，得： 其中， kij是常数； I2是一个二维单位矩阵； 步骤6、每个智能体利用自身的计算能力计算出控制器ui，从而确定自身需要执行的动作，每次智能体的位置刷新后，重新计算控制器ui。

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