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申请/专利权人：杭州电子科技大学;杭电(海宁)信息科技研究院有限公司

摘要：本发明公开了一种基于指定时间收敛的多智能体系统协同控制方法。本发明先确定多智能体系统集合，建立多智能体系统的通信网络拓扑图，其次确定一阶多智能体系统的动力学模型，然后基于多智能体系统的可测量状态，给定多智能体指定时间一致性控制协议并确定系统的协同一致性条件。最后将设计的多智能体一致性协议通过编程写入每一个智能体，并通过建立的通信拓扑图实现智能体间的分布式信息交互。本发明通过设计增益函数，使一阶多智能体系统实现指定时间一致性，具有收敛时间上界可预先设定、不依赖于初始状态、与控制参数无关三个优点，并通过设计属性函数使其在控制性能所要求指定的时间上界后仍能满足其他收敛性能要求。

主权项：1.一种基于指定时间收敛的多智能体系统协同控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤1确定多智能体系统集合，建立多智能体系统的通信网络拓扑图，智能体之间的通讯用拉普拉斯矩阵来描述；步骤2确定一阶多智能体系统的动力学模型： 其中xit∈Rm表示智能体i在t时刻的状态，uit∈Rm表示智能体i在t时刻的控制输入，n表示智能体个数；步骤3基于多智能体系统的可测量状态，给定多智能体指定时间一致性控制协议，具体包括：步骤3.1定义第i个智能体在t时刻的可测量协同状态为： 取qt＝[q1t，...，qnt]T，则qt＝Lxt；其中L为拉普拉斯矩阵，L＝D-A，D为度矩阵，A为邻接矩阵，A＝[aij]∈Rn×n，Ni表示第i个智能体的通讯邻居集合，j表示第j个智能体；步骤3.2设计多智能体一致性协议：uit＝-γitsignqitφ|qit|其中γit0表示第i个智能体的时变增益函数；sign·表示符号函数；φ·表示属性函数；步骤3.3选取属性函数φ|z|＝|z|，定义时变增益函数有如下形式： 其中控制参数εi0，ηi0；wt表示一个只与时间相关的辅助函数且满足wt≥0，取： 这里T为期望的指定时间上界；步骤4确定系统的稳定性条件；具体是：步骤4.1取李雅普诺夫函数其中得到： 这里η＝min{ηi，i＝1，...，n}，ε＝max{εi，i＝1，...，n}；对于在T时刻的李雅普诺夫函数有MT≤M*，其中 步骤4.2当tT时，切换属性函数为φz＝αzp+βzq实现固定时间一致性，其中α0，β0，p∈0，1且q1；固定收敛时间表示为： 步骤5将设计的多智能体一致性协议通过编程写入每一个智能体，并通过建立的通信拓扑图实现智能体间的分布式信息交互，实现满足控制性能要求的多智能体协同一致性。

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