技术特征：
1.一种动态事件驱动的多机器人固定时间饱和控制方法，其特征在于：能独立运行在机器人群体中每个机器人的控制系统中，对于第i个机器人，i＝1.2，...，n，n是机器人的数量，该方法的具体步骤如下：第一步：计算多机器人系统的常用参数数据，具体步骤如下：a)建立多机器人系统的邻接矩阵a＝[a
ij
]；如果第i个机器人能够和第j个机器人通信，则a
ij
＞0，否则，a
ij
＝0，i＝1，2，...，n，j＝1，2，...，n；b)建立机器人群体的拉普拉斯矩阵其中：c)设定一个虚拟领导者，即虚拟机器人，具有位置x0(t)和速度v0(t)；虚拟领导者的所有计算在任意一个实体机器人上完成；如果虚拟领导者能够和第i个机器人通信，则a
i0
＞0；否则，a
i0
＝0，i＝1，2，...，n；d)建立矩阵其中：diag{a
10
，...，a
n0
}是对角矩阵；建立矩阵其中：是克罗内克积；i
m
是m
×
m的单位矩阵；m是机器人状态向量的维数；第二步：建立多机器人动力学模型，具体步骤如下：a)第i个机器人的动力学模型表示为：其中：x
i
(t)、v
i
(t)、u
i
(t)和l
i
(x
i
(t)，v
i
(t)，t)分别表示第i个机器人的位置、速度、控制输入和非线性项；b)虚拟领导者的动力学模型表示为：其中：x0(t)、v0(t)和l0(x0(t)，v0(t)，t)分别表示虚拟领导者的位置、速度和非线性项；并且公式(2)和(3)中的非线性项满足：||l
i
(x
i
(t)，v
i
(t)，t)
‑
l0(x0(t)，v0(t)，t)||≤l1||x
i
(t)
‑
x0(t)||+l2||v
i
(t)
‑
v0(t)||(4)其中：l1和l2是正常数；第三步：设计动态事件驱动机制；定义第i个机器人的事件触发时刻为inf是取下限；ω
i
(t)是事件驱动的规则；和分别为第i个机器人当前的触发时刻和下一次的触发时刻；动态事件驱动规则为：
其中：γ＞0；δ＞0；h1＞0；h2＞0；表示机器人i在t时刻的位置状态误差；是机器人i在触发时刻的位置；x
i
(t)是机器人i在t时刻的位置；表示机器人i在t时刻的速度状态误差；是机器人i在触发时刻的速度；v
i
(t)是机器人i在t时刻的速度；表示虚拟领导者在时间t时刻的位置状态误差；是虚拟领导者在触发时刻的位置；x0(t)是虚拟领导者在t时刻的位置；表示虚拟领导者在t时刻的速度状态误差；是虚拟领导者在触发时刻的速度；v0(t)是虚拟领导者在t时刻的速度；多机器人系统的位置状态总误差和速度状态总误差分别为和和和分别为机器人j和机器人i的事件触发时刻，s＝1，2，
…
，s为事件触发的序列；是第j个机器人在事件触发时刻的位置信息；是第j个机器人在事件触发时刻的速度信息；θ
i
(t)是引入的内部动态变量，其定义如下：其中：参数β＞0；初始值θ
i
(0)＞0；第四步：计算第i个机器人的控制输入；当事件驱动规则ω
i
(t)＜0，即时间t满足时，s＝1，2，
…
，是初始时刻，第i个机器人的控制输入u
i
(t)将不会更新，从而达到了节省系统通信资源的目的；当事件驱动规则ω
i
(t)≥0时，将当前时刻t标记为事件触发时刻并且将控制输入u
i
(t)中的时刻替换为那么一个新的时间区间将被设定，即控制输入u
i
(t)重新计算；u
i
(t)如(7)式所示；
其中：a是正偶数，b是正奇数，且α＜b；d
j
是第j个机器人的编队距离向量；d
i
是第i个机器人的编队距离向量；sat(
·
)：是一个向量饱和函数；表示一个m维的实数向量集合；让q
z
是向量q的第z个元素，z＝1，...，m，sat(q)表示向量q中的每一个元素q
z
满足下式：其中：u
max
＞0表示控制输入的最大值；此外，其它参数满足：μ
min
是δ+δ
t
的最小特征值；征值；征值；其中：b
t
是两个事件触发间隔的最大值；κ和c是两个正常数；l1和l2满足公式(4)；σ
min
(δ
t
δ)是矩阵δ
t
δ的最小特征值；多机器人系统能够在时间t内达到一致，t满足
其中：λ
max
为矩阵的最大特征值；第五步：如果终止条件满足，则机器人停止运行；如果终止条件没有满足，则返回第三步继续执行。2.根据权利要求1所述的一种动态事件驱动的多机器人固定时间饱和控制方法，其特征在于：所述的终止条件为给定的最大搜索时间已经达到。
技术总结
本发明涉及一种动态事件驱动的多机器人固定时间饱和控制方法。本发明首先给出了动态事件驱动机制，该机制通过引入一个内部动态变量,利用内部动态变量的非负性，来避免多机器人系统形成编队后产生的Zeno行为，同时又使得多机器人系统节省了通信资源，延长了控制器的寿命。然后，设计了固定时间饱和控制器，能够使多机器人系统在满足控制输入饱和约束下，仍然能够给定时间内能快速完成编队任务，且不受机器人初始状态的影响。本发明弥补了传统控制的不足，设计的动态事件驱动的多机器人固定时间饱和控制方法不但节省了多机器人系统通信资源，保证没有Zeno行为发生，在控制输入饱和约束下，控制多机器人在给定时间范围内快速完成编队任务。编队任务。
技术研发人员：吕强 陶徐栋 傅琳 尹克 仲朝亮
受保护的技术使用者：杭州电子科技大学
技术研发日：2021.09.27
技术公布日：2021/12/27