[发明专利]一种多智能体的编队容错控制方法

说明书

公开了一种多智能体的编队容错控制方法，包括：构建多智能体的分布式一致性编队控制器；确立多智能体的主从关系，将分布式一致性编队控制器作用在跟随者智能体上；构建自适应故障估计器以监测跟随者智能体的执行器故障因子，其中执行器故障因子为0表示没有发生故障，执行器故障因子为1表示执行器完全失效；建立容错控制器；以及响应于智能体的执行器故障因子满足第一阈值范围，将容错控制器作用于智能体以对执行器故障的影响进行补偿。根据本公开的实施例，所建立的分布式控制器无需全局信息，会减小对于通信技术的依赖性，传输负担进一步减小；根据故障严重程度选择恰当的编队容错控制策略，从而建立一套完整的多智能体编队容错控制方案。

技术领域

本公开总体上涉及无人车技术领域，更具体地涉及一种多智能体的编队容错控制方法。

背景技术

本部分旨在介绍本领域的一些方面，其可以与下面描述的和/或要求保护的本公开的各个方面相关。相信本部分有助于提供背景信息以便于更好地理解本公开的各个方面。因此，应该理解的是这些介绍应该从这个角度来理解，而不是作为对现有技术的承认。

多无人车系统的编队研究是当今控制领域的热点问题，在军事、勘探、消防等方面都存在潜在的需求。如今许多编队控制研究中，常常将无人车当作纯质点模型来研究，不考虑无人车角度的变换，实际物理意义不大。如果采用传统的集中式控制，即中心控制器对所有车辆进行控制，随着系统中无人车的数量增加，通信负担会加重，通信稳定性需求加大。

无人车编队控制对于安稳性具有较大的要求，无人车系统出现执行器故障是比较常考虑的情况。

发明内容

本公开的目的在于提供一种多智能体的编队控制方法，以建立一套完整的多智能体编队容错控制方案。

根据本公开的第一方面，提供了一种多智能体的编队容错控制方法，包括：构建多智能体的分布式一致性编队控制器；确立多智能体的主从关系，将所述分布式一致性编队控制器作用在跟随者智能体上；构建自适应故障估计器以监测跟随者智能体的执行器故障因子，其中所述执行器故障因子为0表示没有发生故障，所述执行器故障因子为1表示执行器完全失效；建立容错控制器；以及响应于所述智能体的执行器故障因子满足第一阈值范围，将容错控制器作用于所述智能体以对执行器故障的影响进行补偿。

在至少一些实施例中，所述编队控制方法还包括：响应于所述智能体的执行器故障因子满足第二阈值范围，所述容错控制器无需对执行器故障的影响进行补偿处理。

在至少一些实施例中，所述编队控制方法还包括：响应于所述智能体的执行器故障因子满足第三阈值范围，移除所述智能体。

在至少一些实施例中，所述编队控制方法还包括：领导者智能体将新队形发送至剩余的跟随者智能体；以及利用改进型匈牙利算法分配所述剩余的跟随者智能体在新队形中的位置。

在至少一些实施例中，所述编队控制方法还包括：所述剩余的跟随者智能体利用灰狼路径规划算法确定到达期望位置的路径。在至少一些实施例中，所述第一阈值范围为大于最小阈值且小于最大阈值。

在至少一些实施例中，所述第二阈值范围为小于或等于最小阈值和/或所述第三阈值范围为大于或等于最大阈值。

在至少一些实施例中，所述构建多智能体分布式一致性编队控制器还包括：利用麻雀搜索算法对所述分布式一致性编队控制器的参数进行整定。

在至少一些实施例中，所述智能体为无人车。

根据本公开提供的各个实施例，所建立的分布式控制器无需全局信息，会减小对于通信技术的依赖性，传输负担进一步减小；根据故障程度选择恰当的容错控制策略，从而建立一套完整的多智能体编队容错控制方案。

应当理解，本部分所描述的内容并不旨在标识所要求保护的发明内容的关键或必要特征，也不旨在单独地用于确定所要求保护的发明内容的范围。

附图说明