[发明专利]防攻击的多智能体控制系统及其方法

权利要求书

1.一种防攻击的多智能体控制系统，包括相互通信的若干智能体；

其特征在于，所述防攻击的多智能体控制系统还包括构建模块、融合模块、触发模块以及构造模块；

所述构建模块用于建立多智能体耦合系统模型：

其中，t表示时刻，表示防攻击的多智能体控制系统的第i个智能体的状态方程，分别表示第i个智能体的状态量，多智能体控制系统对第i个智能体的控制输入量，多智能体控制系统对第i个智能体的控制输出量和对第i个智能体的测量输出量，v(t)∈l₂[0，∞)表示外部扰动量，A_i，B_i，C_i，D_i，E_i，H_ij，L_i分别表示该状态方程的对应各自相乘的乘数的系数矩阵，i为自然数且表示子第i个智能体的顺序号，N表示智能体的总数，Rⁿ为所有智能体的状态量的集合，R^m1为多智能体控制系统对所有智能体的控制输入量的集合，R^m2为多智能体控制系统对所有智能体的控制输出量的集合，R^m3为所有智能体的测量输出量的集合；

所述融合模块用于应用数据融合方式，使得每个智能体能够接收到相邻智能体的信息；

所述触发模块用于运用事件触发机制来降低通信负担；

所述构造模块用于构造网络攻击下多智能体控制系统的输出反馈控制器。

2.一种防攻击的多智能体控制系统的方法，其特征在于，包括：

步骤1：建立多智能体耦合系统模型；

步骤2：应用数据融合方式，使得每个智能体能够接收到相邻智能体的信息；

步骤3：运用事件触发机制来降低通信负担；

步骤4：构造网络攻击下多智能体控制系统的输出反馈控制器；

所述多智能体耦合系统模型：

其中，t表示时刻，表示防攻击的多智能体控制系统的第i个智能体的状态方程，分别表示第i个智能体的状态量，多智能体控制系统对第i个智能体的控制输入量，多智能体控制系统对第i个智能体的控制输出量和对第i个智能体的测量输出量，v(t)∈l₂[0，∞)表示外部扰动量，A_i，B_i，C_i，D_i，E_i，H_ij，L_i分别表示该状态方程的对应各自相乘的乘数的系数矩阵，i为自然数且表示子第i个智能体的顺序号，N表示智能体的总数，Rⁿ为所有智能体的状态量的集合，R^m1为多智能体控制系统对所有智能体的控制输入量的集合，R^m2为多智能体控制系统对所有智能体的控制输出量的集合，R^m3为所有智能体的测量输出量的集合。

3.根据权利要求2所述的防攻击的多智能体控制系统的方法，其特征在于，所述应用数据融合方式，使得每个智能体能够接收到相邻智能体的信息为公式(3)所示：

其中，表示作为所述相邻智能体的信息的经数据融合中心处理后得到的测量输出，w_ij表示作为第i个智能体和第j个智能体这样的相邻智能体之间信息传递的权重。

4.根据权利要求2所述的防攻击的多智能体控制系统的方法，其特征在于，所述运用事件触发机制来降低通信负担的方式的该事件触发机制满足公式(4)的条件：

其中，表示第i个智能体最近的事件触发时刻，表示第i个智能体的误差，表示第i个智能体的最近发送数据和当前采样数据之间的平均值，l＝0，1，2，…，δ₁，δ₂表示正实数，Ω_i＞0且表示第i个智能体的权重矩阵。

5.根据权利要求2所述的防攻击的多智能体控制系统的方法，其特征在于，所述构造网络攻击下多智能体控制系统的输出反馈控制器u_i(t)为公式(5)所示：

其中，u_i(t)表示作为输出反馈控制器的第i个智能体的控制器，K_i表示第i个智能体的控制器增益，表示第i个智能体被攻击后的系统输出量并如公式(6)所示：

其中，f_i(t)表示第i个智能体所受的攻击信号，变量α(t)∈{0，1}服从伯努利分布，Prob{α(t)＝1}＝α，Prob{α(t)＝0}＝1-α，当α(t)＝0时系统输出被网络攻击信号覆盖，当α(t)＝1时表示不遭受攻击，攻击信号满足如公式(7)所示的如下条件：

||f_i(t)||₂≤||G_ix_i(t)||₂+ε³ (7)

其中，G_i表示第i个智能体的常矩阵，ε表示设定的很小的正数。