一种无人机-无人车混合编队稳定性控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无人机

【技术实现步骤摘要】
一种无人机
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无人车混合编队稳定性控制方法及系统


[0001]本专利技术属于无人机
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无人车混合编队控制领域，为一种考虑通信时延与输入时延的无人机
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无人车混合编队稳定性控制方法，具体涉及一种无人机
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无人车混合编队稳定性控制方法及系统。

技术介绍

[0002]无人机平台相比无人车平台具有运动速度快、侦查范围广、很少受地形限制等特点，使其可以更加快速地发现和定位地面目标，但是无人机的负载能力有限，对地面目标的观察距离远，导致无法对目标实施更加细致的探查。相比无人机而言，无人车具有较大的负载能力，续航时间长，且可以对地面目标实施抵近侦察。因此，无人机
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无人车混合编队通过协同，可以完成单个无人机或者单个无人车无法完成的任务，无人机
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无人车混合编队协同控制具有更大的实际应用价值。
[0003]然而，无人机与无人车之间存在巨大差异，不同的工作空间、不同的动力学特性，使得无人机
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无人车混合编队的趋同控制变得异常困难。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机
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无人车混合编队稳定性控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，根据无人机和无人车数量建立无人机
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无人车混合编队控制系统模型；S2，根据无人机
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无人车混合编队控制系统模型建立无人机
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无人车混合编队闭环控制系统及其特征方程，将建立的无人机
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无人车混合编队闭环控制系统的特征方程等价分解为多个低阶子系统特征方程的乘积；S3，利用双线性变换计算各子系统的辅助特征方程，然后求解子系统辅助特征方程的纯虚根和临界时延，并计算纯虚根在临界时延处的根趋势，然后根据纯虚根在复平面虚轴处的渐近行为，获取到子系统的稳定域和准确时延边界；在逐个获取每个子系统的稳定域和准确时延边界后，对所有子系统的稳定域取交集，即可获取无人机
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无人车混合编队控制系统的稳定域和准确时延边界，在无人机
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无人车混合编队控制系统的稳定域和准确时延边界内进行无人机
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无人车混合编队控制。2.根据权利要求1所述的一种无人机
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无人车混合编队稳定性控制方法，其特征在于，无人机
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无人车混合编队控制系统的数学模型包括无人机的动力学模型、无人车的动力学模型、通信拓扑和控制器；无人机的动力学模型用于描述无人机在三维空间运动；无人车的动力学模型用于无人车沿二维平面运动；通信拓扑用于描述无人机组内部、无人车组内部、无人机与无人车之间的信息交互关系；控制器通过所述通信拓扑，利用无人机、无人车的状态信息进行状态反馈，计算无人机、无人车的期望偏航角加速度。3.根据权利要求2所述的一种无人机
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无人车混合编队稳定性控制方法，其特征在于，无人机动力学模型如下：其中，i∈Γ1＝{1,2,
…
,m}，t为时间，分别表示第i架无人机在惯性坐标系下的x、y、z轴位置；V
if
、分别为第i架无人机的速度、俯仰角、偏航角；表示第i架无人机在惯性坐标系下沿z轴的速度，表示第i架无人机的偏航角速度；为第i架无人机的控制输入。4.根据权利要求2所述的一种无人机
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无人车混合编队稳定性控制方法，其特征在于，无人车动力学模型如下：
其中，i∈Γ2＝{m+1,m+2,
…
,n}；为第i辆无人车惯性坐标系下的x、y轴位置；V
ig
(t)、分别为第i辆无人车的偏航角、速度、偏航角速度；为第i辆无人车的控制输入。5.根据权利要求2所述的一种无人机
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无人车混合编队稳定性控制方法，其特征在于，无人机
‑
无人车混合编队的控制目标为：无人车混合编队的控制目标为：无人车混合编队的控制目标为：分别为无人机和无人车的偏航角误差，分别为无人机和无人车的偏航角速度误差，ψ
d
(t)、ω
d
(t)为无人机
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无人车混合编队的期望偏航角和期望偏航角速度。6.根据权利要求2所述的一种无人机
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无人车混合编队稳定性控制方法，其特征在于，基于信息一致性的控制器：基于信息一致性的控制器：
其中，τ1为输入时延，τ2为通信时延，k
f
>0，k
g
>0分别是无人机和无人车的控制增益；a
ij
是无人机
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无人车混合编队通信拓扑对应的邻接矩阵中的第i行第j列的元素，如果第i个无人器(无人机或无人车)能够通过通信接收到第j个无人器的信息，则a
...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱旭，赵文杰，闫茂德，林海，左磊，杨盼盼，胡延苏，许唐雯，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：