江南大学孙文静获国家专利权
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龙图腾网获悉江南大学申请的专利一种多目标协同控制方法及装置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:CN120353140B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-29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:202510837706.1,技术领域涉及:G05B13/04;该发明授权一种多目标协同控制方法及装置是由孙文静;汤泽;王艳;纪志成设计研发完成,并于2025-06-23向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种多目标协同控制方法及装置在说明书摘要公布了:本发明属于协同控制技术领域,涉及一种多目标协同控制方法及装置,利用非线性饱和函数构建各个待控制目标的饱和脉冲控制器;构建各个待控制目标的状态空间方程,从而得到协同控制系统的同步目标状态方程;以各个待控制目标的初始状态变量在其饱和脉冲控制器控制下收敛于同步目标状态为目标,构建待控制目标的初始状态求解模型,从而求解得到待控制目标的初始状态最大值和饱和脉冲控制器的最大增益,设置各个待控制目标的初始状态变量和各个饱和脉冲控制器的增益;将各个待控制目标及相邻待控制目标的实时状态变量输入各个饱和脉冲控制器,从而控制各个待控制目标,使得各个待控制目标的状态均达到同步目标状态,以实现多目标协同控制。
本发明授权一种多目标协同控制方法及装置在权利要求书中公布了:1.一种多目标协同控制方法,其特征在于,包括: 利用非线性饱和函数基于协同控制系统内各个待控制目标与其相邻待控制目标的状态变量差,构建各个待控制目标的饱和脉冲控制器;各个待控制目标的饱和脉冲控制器表示为: , 其中,表示第个待控制目标的饱和脉冲控制器;表示非线性饱和函数;,表示饱和脉冲控制器的增益,表示第个待控制目标与其相邻的第个待控制目标之间的耦合权重,表示t时刻第个待控制目标的状态变量,表示t时刻第个待控制目标的状态变量,表示t时刻第个待控制目标与其相邻待控制目标的状态变量差,表示与第个待控制目标相邻的待控制目标数量;表示狄拉克脉冲函数,表示脉冲控制信号中的第个时刻,表示脉冲控制信号中的第个时刻; 基于各个待控制目标的状态变量、不包含时滞效应的状态变量非线性项、包含时滞效应的状态变量非线性项、与其相邻的待控制目标在比例延迟影响下的状态变量和在分布延迟影响下的状态变量、饱和脉冲控制器,构建各个待控制目标的状态空间方程;各个待控制目标的状态空间方程表示为: , 其中,表示的一阶导数;表示待控制目标的衰减矩阵,表示第个待控制目标在衰减矩阵影响下t时刻的状态变量;表示不包含时滞效应的状态变量非线性项的权重矩阵,表示不包含时滞效应的t时刻状态变量非线性项;表示包含时滞效应的状态变量非线性项的权重矩阵,表示包含时滞效应的t时刻状态变量非线性项,表示时刻的时滞;表示相邻待控制目标之间的比例延迟耦合强度,表示第个待控制目标与其相邻的第个待控制目标之间的第一耦合矩阵,表示比例延迟内联耦合矩阵,表示与第个待控制目标相邻的第个待控制目标t时刻在比例延迟影响下的状态变量,表示比例延迟因子;表示相邻待控制目标之间的分布延迟耦合强度,表示分布延迟内联耦合矩阵,表示第个待控制目标与其相邻的第个待控制目标之间的第二耦合矩阵,表示时刻的分布延迟,表示与第个待控制目标相邻的第个待控制目标t时刻在分布延迟影响下的状态变量;表示t时刻的外部干扰; 对各个待控制目标的状态变量加权求和,得到协同控制系统的同步目标状态方程;以各个待控制目标的初始状态变量在其饱和脉冲控制器控制下收敛于同步目标状态为目标,构建待控制目标的初始状态求解模型;其具体包括: 基于凸集逼近理论将待控制目标的初始状态变量范围近似为多面体,将饱和脉冲控制器输出的脉冲控制信号近似为缩放因子; 以缩放因子最大化为目标,构建目标函数;以多面体在缩放因子缩放下包含在椭球体内为约束条件,构建第一约束函数;以脉冲控制信号为饱和非线性信号为约束条件,构建第二约束函数;以饱和脉冲控制器的增益稳定为约束条件,构建第三约束函数;以待控制目标的状态变量在延迟影响下稳定为约束条件,构建第四约束函数;以相邻待控制目标的分布延迟影响权重为约束条件,构建第五约束函数;以相邻待控制目标的比例延迟影响权重为约束条件,构建第六约束函数;以协同控制系统在最大分布延迟影响下稳定为约束条件,构建第七约束函数; 基于目标函数、第一约束函数、第二约束函数、第三约束函数、第四约束函数、第五约束函数、第六约束函数和第七约束函数,得到待控制目标的初始状态求解模型; 对初始状态求解模型求解得到待控制目标的初始状态最大值和饱和脉冲控制器的最大增益,从而使得各个待控制目标的初始状态变量小于等于初始状态最大值,且各个饱和脉冲控制器的增益小于等于最大增益; 各个待控制目标的饱和脉冲控制器基于各个待控制目标及其相邻待控制目标的实时状态变量,输出脉冲控制信号以控制各个待控制目标,从而使得各个待控制目标的状态达到同步目标状态。
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