【技术实现步骤摘要】
一种面向通信时滞的飞行器编队控制系统事件触发方法、装置及介质
[0001]本专利技术属于飞行器控制领域,特别涉及一种面向通信时滞的飞行器编队控制系统事件触发方法、装置及介质。
技术介绍
[0002]飞行器编队控制系统中,信息实时交互是飞行器系统能够稳定控制的前提。然而,信息传输的速度是有限的,同一邻域飞行器之间的通信不可避免地存在时滞,尤其是通信时滞。时滞较大时可能会导致飞行器无法完成正常的信息交流从而编队失败。因此,研究具有通讯时滞的飞行器编队控制系统具有重要的现实意义。与传统的单系统不同,飞行器编队控制系统可以看作由多个控制器控制的子系统组成的多智能体系统。
[0003]在过去几十年里,飞行器编队控制受到了学术界极大的关注,因其能代替大型复杂的航空器主要任务是设计合适的控制协议相互协调各飞行器,完成相应的任务,如运输物资、搜索救援和勘察等。飞行器编队控制系统需要有明确的信息反馈最终收敛到设定好的轨迹。
[0004]然而,时滞是普遍存在与飞行器编队控制系统中的,例如,当系统更新信息时,执行器无法立即执行命令 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种面向通信时滞的飞行器编队控制系统事件触发方法,其特征在于,包括:步骤一、基于图论法建立飞行器编队控制系统的动力学模型以及通信时滞模型;步骤101、建立所述飞行器节点的连续系统模型;步骤101、建立所述飞行器节点的连续系统模型;其中,x
i
(t),v
i
(t),u
i
(t)分别表示节点i在t时刻的位置信息、速度信息和控制信号,i={1,2,
…
,N},x
j
,v
j
分别表示节点j在t时刻的位置信息、速度信息,j={1,2,
…
,N},a
ij
用来描述节点i和节点j之间是否能进行信息传输;k为设定的正增益系数,u(t)表示飞行器编队控制系统的控制信号,和分别表示x
i
(t)和v
i
(t)的导数;步骤102、设定采样周期,对所述飞行器节点的连续系统模型离散化,得到飞行器节点的离散模型;并基于飞行器节点的离散模型,构建飞行器节点的控制信号受到通信时滞的影响模型;其中,τ为节点i和节点j之间的通信时滞,取值为采样周期的正整数倍;步骤二、建立事件触发机制阈值函数:其中,f
i
(t)表示节点i在t时刻的事件触发机制阈值函数,e
i
(t)表示节点i在t时刻由于通信时滞导致的位置信息和速度信息的总误差;z
i
(t)表示在t时刻节点i与邻居飞行器节点之间的输出误差;表示节点i的第K个触发时刻;μ
i
表示误差修正参数,取值为能使飞行器编队控制系统保持稳定的正值;步骤三、基于节点i的事件触发机制阈值函数值,获取被检测节点的控制信号;当f
i
(t)>0时,飞行器编队控制系统的控制器更新输出的控制信号,同时,把节点i的最新信息发送到邻居节点。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,飞行器节点的离散模型如下:x
i
(t+h)=x
i
(t)+v
i
(t)hv
i
(t+h)=v
i
(t)+u
i
(t)h其中,h为采样周期。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于f
i
(t)获得节点i在事件触发时刻时的控制信号:4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述误差修正参数的计算过程如下:步骤A:根据通信邻接矩阵得到拉普拉斯矩阵;
其中,L表示通信邻接矩阵对应的拉普拉斯矩阵,l
ij
表示L中的元素;步骤B:构建李雅普诺夫泛函:V(t)=V1(t)+V2(t)V1(t)=x
T
(t)Px(t)+v
T
(t)Pv(t)其中,P和Q均为正定对称矩阵,V1(t)和V2(t)表示构建的李雅普诺夫函数,x(t),v(t)分别表示所有飞行器节点的位置信息和速度信息构成的N*1维矩阵,x
T
(t),v
T
(t)分别表示x(t),v(t)的转置;x(s),v(s)分别表示所有飞行器节点的位置信息和速度信息构成的N*1维矩阵,x
T
(s),v
T
(s)分别表示x(s),v(s)的转置;步骤C:求出能使能使飞行器编队控制系统保持稳定,即ΔV<0的误差修正参数μ
i
的取值范围:值范围:值范围:使ΔV<0,即:
其中,η(t)表示中间变量,η
T
(t)表示η(t)的转置,G表示中间矩阵,I表示N*N的单位矩阵,μ表示误差修正参数中间变量;获得μ
i
的取值范围:μ
i
≤μ;其中,λ
N
是系统通信拓扑图对应的拉普拉斯矩阵L的最大特征值。5.一种面向通信时...
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