基于改進(jìn)微粒群算法的多機(jī)器人編隊(duì)控制技術(shù)研究.pdf

1、在多機(jī)器人系統(tǒng)的研究中，多機(jī)器人編隊(duì)控制技術(shù)是一個(gè)重要的研究方向，它有非常廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，通過(guò)多機(jī)器人編隊(duì)控制技術(shù)可以完成許多復(fù)雜和危險(xiǎn)的任務(wù)。因此對(duì)多機(jī)器人編隊(duì)控制技術(shù)的研究具有重要的意義。
　　本文采用基于行為的虛擬領(lǐng)航跟隨者法來(lái)研究多機(jī)器人編隊(duì)控制，利用改進(jìn)的微粒群算法來(lái)優(yōu)化編隊(duì)機(jī)器人的行為權(quán)重參數(shù)。首先在多機(jī)器人編隊(duì)控制方法上，本文結(jié)合基于行為的方法和領(lǐng)航跟隨者法提出了基于行為的虛擬領(lǐng)航跟隨者法，以隊(duì)形的幾何中心作為虛擬領(lǐng)

2、航機(jī)器人，其他實(shí)體機(jī)器人作為編隊(duì)跟隨機(jī)器人，以虛擬領(lǐng)航機(jī)器人為參考點(diǎn)完成編隊(duì)任務(wù);其次本文建立了環(huán)境模型和單機(jī)器人模型，定義了幾種機(jī)器人的基本行為，利用基于Motor Schema結(jié)構(gòu)的矢量合成法對(duì)機(jī)器人的基本行為進(jìn)行合成，把合成結(jié)果作為機(jī)器人的行為輸出;然后針對(duì)基本微粒群算法中采用固定的慣性權(quán)重使得算法收斂速度慢和收斂精度不高的問(wèn)題，本文提出了基于動(dòng)態(tài)慣性權(quán)重的改進(jìn)微粒群算法，該算法主要是在算法迭代過(guò)程中對(duì)慣性權(quán)重進(jìn)行非線(xiàn)性地遞減，提

3、高了算法的收斂速度和收斂精度;最后利用改進(jìn)的微粒群算法優(yōu)化編隊(duì)機(jī)器人的行為權(quán)重參數(shù)，本文提出了基于改進(jìn)微粒群算法的多機(jī)器人編隊(duì)控制算法，并用MATLAB進(jìn)行仿真，通過(guò)與未優(yōu)化前的結(jié)果相比較，證明了基于改進(jìn)微粒群算法的多機(jī)器人編隊(duì)控制算法的有效性。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改進(jìn)的微粒群算法收斂速度快，收斂精度高，能找到更好地全局最優(yōu)值;用改進(jìn)的微粒群算法優(yōu)化編隊(duì)機(jī)器人的行為權(quán)重參數(shù)，可以有效地提高編隊(duì)性能，同時(shí)也證明了基于改進(jìn)微粒群算法的