多機器人路徑規(guī)劃與編隊控制的研究.pdf

1、隨著機器人技術(shù)的發(fā)展，多機器人不僅可用分工合作的方式、以較高的效率、較強的穩(wěn)定性及較低的成本來完成單機器人難以完成的復(fù)雜任務(wù)，而且多機器人之間的協(xié)同運作還可增加系統(tǒng)的彈性和魯棒性，使得其應(yīng)用越來越廣泛。但隨之也帶來了一系列的問題，比如多機器人的路徑規(guī)劃問題，協(xié)同控制問題及通信問題等等。
　　 針對路徑規(guī)劃問題：在分析遺傳算法種群構(gòu)成，交叉算子和變異算子對算法收斂速度及性能影響的基礎(chǔ)上，本文設(shè)計了一種基于可變種群的改進(jìn)自適應(yīng)遺傳算

2、法。算法采用自適應(yīng)的種群更新方法及有效的自適應(yīng)參數(shù)調(diào)整方法來提高算法性能。數(shù)值實驗分析表明：本文的算法具有較好的收斂速度。論文在滾動窗口法的基礎(chǔ)上，給出一種雙窗口法，結(jié)合改進(jìn)的遺傳算法，很好地解決了局部動態(tài)避障問題。
　　 針對編隊控制問題：首先設(shè)計了一種基于拍賣策略的隊形位置分配算法，當(dāng)機器人數(shù)目較少時，此算法可以給多機器人分配全局最優(yōu)隊形位置，但當(dāng)機器人數(shù)目增多時，會出現(xiàn)運算速度下降的缺陷，為此，論文采用分解空間的方法來降低

3、參加運算的機器人的數(shù)目。
　　 然后本文設(shè)計了編隊控制的三層控制結(jié)構(gòu)，包括決策層，行為層，執(zhí)行與反饋層。為了克服Leader-Follower控制結(jié)構(gòu)無隊形反饋的缺點，給出了隊形誤差反饋模型。使用坐標(biāo)系轉(zhuǎn)化方法，保證了機器人的運動方向始終為正，從而解決了Leader-Follower無法控制隊形后退的缺點。另外論文設(shè)計了各個控制模塊的控制算法。
　　 最后將TD-SCDMA技術(shù)中的智能天線和上行同步技術(shù)應(yīng)用到多機器人編隊