一种基于执行器饱和多智能体系统建模的协调控制方法

摘要

本发明公开了一种基于执行器饱和多智能体系统建模的协调控制方法，涉及多智能体系统领域，步骤包括：首先建立满足生产调度需求和生产过程信息流规则约束的对象子系统数学模型；随后通过统计分析来建立子系统间的信息交互网络,确定领导者系统和追踪者系统,并利用相关指标获得网络参数和子系统间的自适应耦合权重；通过求解控制器可行解，分别构造低增益控制器和高增益控制器，最终综合为低‑高增益自适应控制律作用于每个子系统，实现追随者子系统对领导者子系统的追踪控制。本发明所述方法所得的控制器适用于各类非线性动态系统和非线性输入变量，且可以直接工作于现有的分布式控制系统，具有降低控制成本，提高控制精度的特点。

主权项

一种基于执行器饱和多智能体系统建模的协调控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、根据工业对象的生产调度计划，基于状态空间或者传递函数建立被控对象的数学模型，包含系统非线性动态以及系统变量的非线性、输入饱和非线性；步骤2、基于对象的能量和信息流的流动方式建立领导者和追随者子系统间的信息交互网络，包括物理属性的硬件连接和网络属性的信号传递；步骤3、通过通信网络的链接属性计算当前子系统间的动态变化耦合权重参数、表征网络交互强度的耦合强度值，构造子系统间的自适应耦合强度；步骤4、通过离线求解参数ARE方程，获得非线性系统的控制器可行解；步骤5、将被控对象的状态信息进行反馈增益计算，增广成整个系统的状态信息集合，从而设计每一个子系统的低增益自适应反馈控制律；步骤6、将被控对象的状态信息进行反馈增益计算，增广成整个系统的状态信息集合，计算高增益自适应控制律参数，构造高增益调度反馈控制律；步骤7、根据步骤5和步骤6的低增益自适应反馈控制律和高增益调度控制律，构造每个子系统的控制输出；步骤8、选取合适的系统描述参数、网络拓扑切换时间和Lyapunov函数，根据Lyapunov定理分析系统的性能。