System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种多无人机的滑模编队控制方法及系统技术方案_技高网

一种多无人机的滑模编队控制方法及系统技术方案

技术编号:40194599 阅读:10 留言:0更新日期:2024-01-26 23:57
本公开涉及人工智能和控制技术领域,提出了一种多无人机的滑模编队控制方法及系统,包括如下步骤:针对被控制无人机系统,建立无人机在外部扰动下的系统动力学模型;确定无人机集群编队控制过程中各个无人机之间的网络通信拓扑结构;对于跟随无人机的标称系统,设置分布式事件触发机制,根据网络通信拓扑结构,定义协同一致性位置编队误差和一致性速度误差;基于事件触发和滑模控制,设定线性滑模面,构造基于事件触发的滑模编队控制律,从而控制跟随无人机与领航无人机形成编队。基于事件触发策略和滑模控制律,无人机集群可以克服外部扰动和通讯受限问题,实现无人机集群的协同消防任务。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及人工智能和控制技术相关,具体地说,是涉及一种多无人机的滑模编队控制方法及系统


技术介绍

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息,并不必然构成在先技术。

2、传统消防车在空间上受限制,消防水炮的喷射高度有限;在时间上,消防车抵达火灾现场的时间也存在限制;在操作上,消防员在高空作业困难,而且消防车臂架顶端不稳定。尤其是面对高层建筑的火灾,仍然依赖传统的云梯消防车,救援时间紧迫,灭火效果不佳。

3、无人机的引入为高层消防带来了革命性的变化。通过搭载先进的传感器、相机和设备,无人机能够在高层建筑中快速准确地探测烟雾、监测火灾,获取实时图像和视频、并及时传输给指挥中心或消防人员,提供重要的情报支持和决策依据。此外,无人机还可以通过携带灭火装置,直接对高层建筑进行灭火作业,减少人员进入危险区域的风险。无人机的机动性和灵活性使其能够在狭小空间中执行精确的操作,快速响应灾情,提高灭火效率。无人机高层消防还可以在救援工作中发挥重要作用。

4、专利技术人发现,在高层消防灭火救援工作中,为了避免无人机受到高温和风力的影响,消防无人机的稳定性是至关重要的。但是,在消防多无人机进行协同灭火任务时,烟尘、强对流和高温等因素容易导致无人机之间的通信不连续,导致无人机的控制稳定性受到影响。


技术实现思路

1、本公开为了解决上述问题,提出了一种多无人机的滑模编队控制方法及系统,为了减少外部扰动对领航-跟随无人机集群稳定飞行的影响,设计了一种分布式滑模控制律。该控制律旨在实现无人机之间的协同消防任务,保证复杂环境下无人机集群的稳定飞行。基于事件触发策略和滑模控制律,无人机集群可以克服外部扰动和通讯受限问题,实现无人机集群的协同消防任务。

2、为了实现上述目的,本公开采用如下技术方案:

3、一个或多个实施例提供了一种多无人机的滑模编队控制方法,包括如下步骤:

4、针对被控制无人机系统,建立无人机在外部扰动下的系统动力学模型;

5、确定无人机集群编队控制过程中各个无人机之间的网络通信拓扑结构;

6、对于跟随无人机的标称系统,设置分布式事件触发机制,根据网络通信拓扑结构,定义协同一致性位置编队误差和一致性速度误差;

7、基于事件触发和滑模控制,设定线性滑模面,构造基于事件触发的滑模编队控制律,从而控制跟随无人机与领航无人机形成编队。

8、一个或多个实施例提供了一种多无人机的滑模编队控制系统,包括:

9、模型构建模块:被配置为针对被控制无人机系统,建立无人机在外部扰动下的系统动力学模型;

10、通信拓扑确定模块:被配置为确定无人机集群编队控制过程中各个无人机之间的网络通信拓扑结构;

11、跟随无人机标称系统构建模块:被配置为对于跟随无人机的标称系统,设置分布式事件触发机制,根据网络通信拓扑结构,定义协同一致性位置编队误差和一致性速度误差;

12、滑模控制模块:被配置为基于事件触发和滑模控制,设定线性滑模面,构造基于事件触发的滑模编队控制律,从而控制跟随无人机与领航无人机形成编队。

13、一种电子设备,包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令,所述计算机指令被处理器运行时,完成上述的一种多无人机的滑模编队控制方法中的步骤。

14、一种计算机可读存储介质,用于存储计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时,完成上述的一种多无人机的滑模编队控制方法中的步骤。

15、与现有技术相比,本公开的有益效果为:

16、本公开中,将滑模编队控制和事件触发控制方案相结合,基于事件触发策略和滑模控制律,无人机集群可以克服外部扰动和通讯受限问题,实现无人机集群的协同消防任务。综合考虑消防无人机集群协同稳定飞行和无人机之间通信的需求,降低了能量消耗;同时设置线性滑模面,采用滑模控制能够有效地应对无人机受到的外部扰动,并实现对扰动的有效补偿,这使得无人机集群能够在协同飞行时保持稳定,也能够降低系统的计算复杂度。实现了无人机集群的稳定性,确保整个无人机集群能够高效地完成协同消防任务。

17、本公开的优点以及附加方面的优点将在下面的具体实施例中进行详细说明。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多无人机的滑模编队控制方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的一种多无人机的滑模编队控制方法,其特征在于:

3.如权利要求1所述的一种多无人机的滑模编队控制方法,其特征在于:

4.如权利要求1所述的一种多无人机的滑模编队控制方法,其特征在于:

5.如权利要求1所述的一种多无人机的滑模编队控制方法,其特征在于:

6.如权利要求1所述的一种多无人机的滑模编队控制方法,其特征在于,线性滑模面如下:

7.如权利要求1所述的一种多无人机的滑模编队控制方法,其特征在于:

8.一种多无人机的滑模编队控制系统,其特征在于,包括:

9.一种电子设备,其特征在于,包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令,所述计算机指令被处理器运行时,完成权利要求1-7任一项所述的一种多无人机的滑模编队控制方法中的步骤。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,用于存储计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时,完成权利要求1-7任一项所述的一种多无人机的滑模编队控制方法中的步骤。

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【技术特征摘要】

1.一种多无人机的滑模编队控制方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的一种多无人机的滑模编队控制方法,其特征在于:

3.如权利要求1所述的一种多无人机的滑模编队控制方法,其特征在于:

4.如权利要求1所述的一种多无人机的滑模编队控制方法,其特征在于:

5.如权利要求1所述的一种多无人机的滑模编队控制方法,其特征在于:

6.如权利要求1所述的一种多无人机的滑模编队控制方法,其特征在于,线性滑模面如下:

7.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:李鸿一郑录富姚得银周琪鲁仁全
申请(专利权)人:广东工业大学
类型:发明
国别省市:

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