多移動機器人自主編隊控制.pdf

1、多移動機器人系統(tǒng)通過協(xié)作能夠呈現(xiàn)個體無法完成的智能行為，因此在工業(yè)制造、生活、軍事以及航空領(lǐng)域均受到了廣泛關(guān)注。在面對一些具體的復(fù)雜任務(wù)時，比如大型物體的運輸、未知環(huán)境探索與地圖構(gòu)建、目標捕獲等，編隊行為可以提高執(zhí)行任務(wù)的效率，降低因個體故障而帶來的風(fēng)險，同時能夠使團隊中的個體獲取更全面的環(huán)境信息，從而合理分配和利用資源。因此多移動機器人編隊控制研究有著極為重要的意義。
　　本文主要針對多移動機器人編隊中通信網(wǎng)絡(luò)連通性控制問題和三

2、維空間無人機群編隊控制問題進行研究，具體研究內(nèi)容如下:
　　(1)針對car-like輪式移動機器人，研究了平面中多機器人編隊中通信網(wǎng)絡(luò)連通性控制問題。引入代數(shù)圖論描述系統(tǒng)通信拓撲連通性能，結(jié)合動態(tài)網(wǎng)絡(luò)超梯度迭代優(yōu)化算法和人工勢場負梯度方法，提出了僅基于機器人相互之間距離的分布式控制方法，使得多機器人能夠通過協(xié)作形成連通度最大的通信拓撲結(jié)構(gòu)，同時避免相互之間的碰撞。
　　(2)針對固定翼無人機，研究了三維空間無人機群正多面體

3、自主編隊控制問題。以一階積分器智能體作為簡化模型，引入虛擬leader，提出了基于反饋控制方法的分布式距離約束編隊控制方法。最后通過坐標轉(zhuǎn)換得出固定翼無人機的速度控制輸入。
　　(3)在小型四旋翼飛行器閉環(huán)串級控制框架下，提出了一種多飛行器正多面體自主編隊的分布式運動規(guī)劃方法。以二階積分器智能體為簡化運動學(xué)模型，基于反演控制方法生成各飛行器位置、速度、偏航角和角速度的期望運動軌跡，作為飛行器內(nèi)環(huán)動態(tài)控制的參考輸入，從而實現(xiàn)小型四旋