【技术实现步骤摘要】
一种基于事件触发的多四旋翼无人机固定事件编队方法
本专利技术涉及一种无人机编队方法，尤其涉及一种基于事件触发的多四旋翼无人机固定事件编队方法。
技术介绍
多四旋翼无人机系统是由多个具有独立自主能力的四旋翼无人机组成的编队，能够在大型、复杂的任务环境或空间中完成信息获取、处理以及自主控制与规划任务，在空间、时间、信息、资源和功能等方面具有分布性、互补性和冗余性的特点，能够以大幅度增强工作能力，提高工作效率，扩大功能与工作范围，增强系统的鲁棒性与容错性。对于多四旋翼无人机系统中的无人机需要采用协同控制方法，常见的协同控制方法包括领导跟随法、基于行为法、虚拟结构法、基于图论法、人工势场法等；协同体系结构分为集中式与分布式；集中式架构由于主无人机需要与所有的从机进行通信，对主无人机的工作能力与负载能力要求较高；分布式架构下，整个多无人机的通信拓扑可以使用有向图或者无向图进行描述，每个无人机仅仅与其相邻的无人机人进行通讯，获得局部目标信息，并依赖这些局部信息与本地信息依据自身智能自主地做出调整，更新自己接下来的行为动作，最终实...
【技术保护点】
1.一种基于事件触发的多四旋翼无人机固定事件编队方法，其特征在于，所述方法的步骤如下：/n步骤(1.1)、运动学建模：根据多无人机的运动学特性，建立表征多四旋翼无人机位置子系统和姿态子系统的运动学方程，用于控制无人机的运动姿态；/n步骤(1.2)、通讯拓扑描述：建立多无人机之间的通信网络架构，描述无人机之间的通讯关系；/n步骤(1.3)、构建事件触发的事件函数：定义四旋翼无人机的事件函数，以实现事件被触发时控制器中的状态值得到更新；/n步骤(1.4)、构建切换滑模面：根据系统所期望的动态特性来设计切换滑模面；/n步骤(1.5)、事件触发位置子系统控制器设计：对位置子系统设计...
【技术特征摘要】
1.一种基于事件触发的多四旋翼无人机固定事件编队方法，其特征在于，所述方法的步骤如下：
步骤(1.1)、运动学建模：根据多无人机的运动学特性，建立表征多四旋翼无人机位置子系统和姿态子系统的运动学方程，用于控制无人机的运动姿态；
步骤(1.2)、通讯拓扑描述：建立多无人机之间的通信网络架构，描述无人机之间的通讯关系；
步骤(1.3)、构建事件触发的事件函数：定义四旋翼无人机的事件函数，以实现事件被触发时控制器中的状态值得到更新；
步骤(1.4)、构建切换滑模面：根据系统所期望的动态特性来设计切换滑模面；
步骤(1.5)、事件触发位置子系统控制器设计：对位置子系统设计事件触发控制器，以实现多无人机的固定时间协同编队；
步骤(1.6)、固定时间滑模姿态子系统控制器设计：对姿态子系统设计基于切换滑模的固定时间控制器，以实现多无人机的固定时间协同编队。
2.根据权利要求1所述的基于事件触发的多四旋翼无人机固定时间编队方法，其特征在于，所述步骤(1.1)中，表征无人机位置子系统的运动学方程由下式描述：
表征无人机姿态子系统的运动学方程由下式描述：
其中i为无人机的编号；i＝{1,2,…,N}，N为正常数，表示多无人机的数量；xi,yi,zi为第i个无人机在三维空间中的位置信息；θi,ψi分别代表第i个无人机的俯仰、翻滚和偏航角；m是无人机的质量，g是重力加速度，Jx,Jy,Jz分别是绕轴的转动惯量；第i无人机的四个输入量用Tir(r＝1,2,3,4)表示，其中Ti3为固定时间控制参数…，用于控制第i个无人机…。
3.根据权利要求1所述的基于事件触发的多四旋翼无人机固定时间编队方法，其特征在于，所述步骤(1.2)中，N架无人机之间用无向有权图来进行通信拓扑关系描述。
4.根据权利要求3所述的基于事件触发的多四旋翼无人机固定时间编队方法，其特征在于，所述无向有权图的表述步骤如下：无向图G＝(V,E,A)表示多无人机间的拓扑连接关系，在图G中，V＝{1,2,...,N}是图中节点的集合，i∈V表示无人机为第i架，E是无向有权图中边的集合，(i,j)∈E表示节点i和j能够通讯、互换信息，A＝[aij]N×N是图的邻接矩阵，当(i,...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶帅，蒋国平，周映江，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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