改进型一致性控制算法制造技术

由于传统的无人机编队控制系统中对主机的依赖性太强，传统的一致性控制算法对时变的参考状态的收敛效果并不是很好，因此本发明专利技术提出了改进型的二阶一致性控制理论。该理论在通讯方面，所有无人机只需要和部分无人机建立通讯链接，保证整体是一个最小有向生成树就可以实现一致性算法的部署。因此本发明专利技术提出的加入时延项的一致性控制算法可以在时变的参考状态下进行更好的收敛。使无人机在实际飞行中保持更加稳定的飞行编队。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一致性控制领域，尤其针对于时变参考状态的一致性收敛调节。

技术介绍

1、随着无人机应用的快速发展，单一无人机的局限性越来越大，人们对多无人机的需求也呈现快速发展的势头。无人机系统在集群控制、路径规划、队形变换等取得了大量的研究成果。近年来基于图论、矩阵论的一致性理论得到了快速发展。目前无人机编队方法可分为虚领航-跟随法、虚拟领队法、基于行为法、一致性等。

2、一致性控制相较于其他控制算法最大的优势是可以部署在分布式的结构下，可以将算法部署在各个无人机上，对带宽和算力的要求比较低。一致性控制的思想是所有无人机都是独立的个体，所有计算都分散在各个无人机上，最终所有无人机的速度趋于一致性，进而达到编队效果。一致性理论从一阶优化到了现在的二阶，因为对于无人机的位置来说，一阶对应的就是速度，对于速度的控制由于无人机实际的原因，无法做到对速度的突变控制，因此引入了二阶一致性，控制无人机的加速度，也就是控制螺旋桨的转速。相对于一阶控制，二阶无人机控制在实际的收敛效果上取得了更好的效果。在通讯方面，所有无人机只需要和部分无人机建立通讯链接，保证整本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.利用图论的知识，将无人机集群系统看成是一个由有向生成图Γ＝(K，Eu，Au)生成的系统。图中包含节点集K、边集Eu和加权邻接矩阵Au。其中K表示节点，及几号无人机；Eu为边集，表示无人机之间是否存在通讯连接；Au为加权邻接矩阵，表示无人机之间消息的可信度。

2.分布式无人机的最大优势及没有领机，所有无人机只需要存在通讯间的最小生成树便可以实现整体无人机的互联互通。因此本专利技术所采用的通讯拓扑结构为定向通讯拓扑，可以大大节约通讯资源的占用和延时。因此本专利技术采用五架无人机组成仿真集群，其通讯拓扑图如图1所示。

3.由于传统的编队方法尝尝需要所有无人机参考领机...

【技术特征摘要】

1.利用图论的知识，将无人机集群系统看成是一个由有向生成图γ＝(k，eu，au)生成的系统。图中包含节点集k、边集eu和加权邻接矩阵au。其中k表示节点，及几号无人机；eu为边集，表示无人机之间是否存在通讯连接；au为加权邻接矩阵，表示无人机之间消息的可信度。

2.分布式无人机的最大优势及没有领机，所有无人机只需要存在通讯间的最小生成树便可以实现整体无人机的互联互通。因此本发明所采用的通讯拓扑结构为定向通讯拓扑，可以大大节约通讯资源的占用和延时。因此本发明采用五架无人机组成仿真集群，其通讯拓扑图如图1所示。

3.由于传统的编队方法尝尝需要所有无人机参考领机或参考状态，因此所有无人机都需要与主机相连，对通讯资源是一种浪费。并且当领机或参考状态出现意外时，整体的编队系统便无法维持队形。因...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢文硕，张艳，范书瑞，周世恩，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：