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申请/专利权人：燕山大学

摘要：本发明公开了一种基于重置控制的多智能体系统快速一致性控制方法，属于智能信息控制领域，通过优先补偿指定的系统状态，加速了多智能体系统状态实现一致。本发明首先构建包含未建模动态的非线性系统模型并根据拓扑理论表征智能体间的通信连接。其次引入重置积分器及时间管理变量，构建闭环系统状态并基于混杂模型刻画其共存的流动动态与跳变动态。最后，设计多智能体系统重置控制策略，依据李雅普诺夫稳定性理论证明本发明的可行性。本发明的优势集中于设计具备跳变特性的重置控制策略，能够优先补偿指定状态，提高状态一致速率，实现较好的暂态性能。

主权项：1.一种基于重置控制的多智能体系统快速一致性控制方法，其特征在于包括以下实施步骤：S1：构建包含未建模动态的二阶多智能体非线性动力学方程，并建立多智能体间的分布式通信连接；S2：设计重置积分器，依据期望的稳定时间性能与重置条件间的关联，表征重置积分器输出增益的补偿方向；S3：基于S2中的重置条件，设计时间管理变量，记录重置积分器每次跳跃更新间的时间间隔；S4：建构闭环系统状态混杂模型，对多智能体系统设计分布式重置控制协议；S5：依据李雅普诺夫稳定性理论，分析S4所设分布式重置控制协议的理论可行性，实现多智能体系统的快速一致；步骤S1所构建的动力学方程包容了时变Lipschitz条件下的非线性项以及无法直接可测的未建模动态项；步骤S1具体步骤为：S1.1：面向系统模型： 其中，xi1t，xi2t为系统状态，uit为系统控制输入，zit为系统未建模动态，gi,1zi,xi,1,t,gi,2zi,xi,1,xi,2,t为系统非线性项，p，r1，r2，s，l为任意正常数，C为Hurwitz矩阵；S1.2：系统非线性项满足时变Lipschitz条件： 其中η1t，η2t可根据实际需要选取；S1.3：多智能体间的分布式通信连接拓扑图将各个智能体作为通信节点，节点集合表示为由任意两个节点构成边集合如果节点i能够接收到节点j的信息，则称节点i与节点j存在边j,i∈ε，它们之间的拓扑连接权重为aij＝1，否则，aij＝0；相应地，邻接矩阵表示为其中aii＝0；定义度矩阵为其中系统拉普拉斯矩阵表示为包含一个领导者节点，其可将信息单向传递给其他跟随者节点bi＞0，表示为每个跟随者节点只能获取部分邻居的信息；据此，可获取正定矩阵描述多智能体间的通信连接；S1.4：多智能体间通过无线网络通信，定义每个智能体与其可通信邻居的分布式一致误差为：S1.5：根据步骤S1.1中的系统动态方程得出 其中，e1，e2，ξ，g1·，g2·是由对应元素根据m＝[m1m2…mN]T构成的列向量，g_01·＝[g0,1g0,1…g0,1]T，g_02·＝[g0,2g0,2…g0,2]T，u_0·＝[u0u0…u0]T；所设计的重置积分器具备跳变机制，其输出增益始终优先补偿指定状态的收敛；在满足重置条件时，重置积分器输出增益跳变为0；步骤S2具体为：S2.1：选取期望优先补偿状态为xi，1，并根据其一致误差ei，1与重置积分器输出xri设计积分重置条件为τi≥ρi∧xriei,1≤0∨Ψixri,ζi,2≤0，其中ρi最小时间间隔，Ψixri,ζi,2将在S4.2中给出；S2.2：设计重置积分器xri与时间管理变量τi为 当不满足重置条件时； 当满足重置条件时；其中，γ＞0，ari∈[0,1。

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