【技术实现步骤摘要】
一种时变分组编队跟踪控制方法、系统及电子设备
[0001]本专利技术涉及非电变量控制
,特别是涉及一种时变分组编队跟踪控制方法
、
系统及电子设备
。
技术介绍
[0002]在过去的几十年里,集群系统的编队跟踪控制问题一直受到研究人员的关注,也被广泛应用于军事和民用领域,如多机器人合作
、
频谱感应和协作定位等
。
[0003]在集群系统编队跟踪领域,
Y.Hong
研究了对单目标的编队跟踪控制问题,
X.Dong
针对二阶集群系统提出了一个平均编队跟踪控制协议,实现了集群对多个目标的平均状态进行跟踪,他进一步针对二阶和高阶系统提出了时变编队跟踪协议
。Q.Wang
研究了有向集群系统的控制协议,其中目标具有未知输入且集群内每一个智能体具有不同的状态方程
。Y.Zhang
考虑到了非合作目标问题,提出了基于卡尔曼滤波的分布式多传感设备多目标滤波算法,并利用状态估计值设计控制协议,实现对多个非合作目标的编队跟踪
。
[0004]由于在编队跟踪多目标的过程中存在多个目标之间位置和速度具有较大差异的情况,
J.Hu
提出了分组编队跟踪控制协议
。
设计针对多个非合作目标的时变分组编队控制协议需要解决两个子问题,即时变分组编队跟踪控制协议的设计和非合作目标的状态估计
。
[0005]Y.Zhou
提出了针对线性集群系统的分组编队跟 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种时变分组编队跟踪控制方法,其特征在于,包括:获取智能体
、
目标和传感设备间的通信拓扑结构;基于所述通信拓扑结构构建智能体的状态方程
、
目标的状态方程以及传感设备对目标的观测方程;基于所述通信拓扑结构
、
所述目标的状态方程以及所述传感设备对目标的观测方程构建多目标滤波方法;所述多目标滤波方法为基于间歇性观测的分布式传感设备的滤波方法;采用所述多目标滤波方法确定多目标的状态估计值和误差协方差矩阵;基于智能体的状态方程
、
所述状态估计值和所述误差协方差矩阵生成时变编队控制协议;采用所述时变编队控制协议完成时变分组编队的跟踪控制
。2.
根据权利要求1所述的时变分组编队跟踪控制方法,其特征在于,采用所述多目标滤波方法确定多目标的状态估计值和误差协方差矩阵,具体包括:确定当前时刻的状态估计值和误差协方差矩阵;基于当前时刻的状态估计值和误差协方差矩阵预测得到下一时刻的状态估计值和误差协方差矩阵;基于下一时刻的状态估计值和误差协方差矩阵得到容积点预测值;基于所述容积点预测值确定容积点量测预测值,并基于所述容积点量测预测值得到量测值;基于所述容积点量测预测值和所述量测值对下一时刻的状态估计值和误差协方差矩阵进行更新;采用一致性迭代方法基于更新后的下一时刻的状态估计值和误差协方差矩阵得到多目标的状态估计值和误差协方差矩阵
。3.
根据权利要求1所述的时变分组编队跟踪控制方法,其特征在于,智能体
、
目标和传感设备间的通信拓扑结构的构建过程包括:将集群系统
、
目标和传感设备划分为多个子群;每一集群系统包括多个智能体;传感设备只对和它位于同一子群内的目标进行观测和状态估计;集群系统围绕同一子群内的多目标凸组合形成子编队,并分别对多目标进行时变分组编队跟踪;在每一子群中,将智能体
、
目标和传感设备间的相互作用的拓扑关系描述为有向图和无向图,以生成所述通信拓扑结构
。4.
根据权利要求3所述的时变分组编队跟踪控制方法,其特征在于,采用所述多目标滤波方法确定多目标的状态估计值和误差协方差矩阵,具体包括:初始化得到当...
【专利技术属性】
技术研发人员:董希旺,戚佳琳,张政,于江龙,化永朝,彭嗣婷,孙超,冯智,任章,吕金虎,
申请(专利权)人:北京机电工程研究所,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。