一种基于指定时间收敛的多无人系统编队控制方法技术方案

技术编号:43560712 阅读:21 留言:0更新日期:2024-12-06 17:33
一种基于指定时间收敛的多无人系统编队控制方法,它属于无人系统控制领域。本发明专利技术解决了在任意初始状态和动态变化的环境下,多无人系统无法在指定的时刻收敛到共同目标状态的问题。本发明专利技术方法具体为:步骤一、建立包含位置、速度和控制输入信息的多无人系统运动学模型;步骤二、将每个无人系统分别作为一个跟随者,在实际跟随者‑虚拟领航者的多无人系统编队模型中,将各个跟随者相对于目标位置的跟踪误差以及各个跟随者相对于目标速度的跟踪误差作为状态量;再根据状态量和参考微分收敛函数设计编队控制器;步骤三、基于滑模控制和步骤二设计的编队控制器,设计具有扰动的多无人系统的最终编队控制器。本发明专利技术方法可以应用于多无人系统编队控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无人系统控制领域,具体涉及一种基于指定时间收敛的多无人系统编队控制方法


技术介绍

1、近年来,随着机器人技术、自动控制理论、计算机技术、传感器技术、无线通信技术等其他技术的发展,以无人车为主要背景的无人系统逐渐兴起,在各个领域得到了广泛的关注,并在智慧农业、协作装配等领域得到应用。无人系统通常装备有传感器、通信设备、自主导航和控制单元,能够在没有人类直接干预的情况下执行任务。而多无人系统集群是指多个无人系统以一种协调的方式共同工作,形成一个整体,以提高效率、增强适应性和鲁棒性。集群可以自我组织,以适应不断变化的任务需求和环境条件。在多无人系统集群中,各个无人系统成员可能需要协作、竞争或协同工作,以达到系统层面的目标,如一致性、优化、搜索、监控等。其中,多无人系统集群的一致性是指所有无人系统的状态(如位置、速度、方向等)最终收敛到一个共同的目标状态,这是多无人系统集群控制的一个关键挑战,也是多无人系统集群的基础和发挥优势的关键。

2、在实际工程中,对多无人系统集群进行编队协同控制时,需要使编队中的所有无人系统在动态变化的环境和不确本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于指定时间收敛的多无人系统编队控制方法,其特征在于,所述方法具体包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于指定时间收敛的多无人系统编队控制方法,其特征在于,所述多无人系统运动学模型是利用状态空间方法建立的。

3.根据权利要求1所述的一种基于指定时间收敛的多无人系统编队控制方法,其特征在于,所述步骤一的具体过程为:

4.根据权利要求3所述的一种基于指定时间收敛的多无人系统编队控制方法,其特征在于,所述多无人系统编队模型中,虚拟领航者的二阶系统运动学模型为:

5.根据权利要求4所述的一种基于指定时间收敛的多无人系统编队控制方法,...

【技术特征摘要】

1.一种基于指定时间收敛的多无人系统编队控制方法,其特征在于,所述方法具体包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于指定时间收敛的多无人系统编队控制方法,其特征在于,所述多无人系统运动学模型是利用状态空间方法建立的。

3.根据权利要求1所述的一种基于指定时间收敛的多无人系统编队控制方法,其特征在于,所述步骤一的具体过程为:

4.根据权利要求3所述的一种基于指定时间收敛的多无人系统编队控制方法,其特征在于,所述多无人系统编队模型中,虚拟领航者的二阶系统运动学模型为:

5.根据权利要求4所述的一种基于指定时间收敛的多无人系统编队控制方法,其特征在于,所述将各个跟随者相对于目标位置的跟踪误差以及各个跟随者相对于目标速度的跟踪误差作为状态量,所述状态量具体为:

【专利技术属性】
技术研发人员:高亚斌曾永杰匡冀源吴立刚刘健行孙光辉刘壮鞠殷昊
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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