基于输入约束一致性算法的多无人机编队控制

针对多无人机系统的编队控制问题,提出了一种基于级联系统理论及输入约束一致性算法的控制方法。首先,给出了垂直起降无人机系统的一般性模型。然后,基于级联系统理论将复杂的一般性模型化简成级联形式,针对级联形式模型,利用双曲正切函数的有界性质,在控制器设计时引入双曲正切函数设计了一致性控制算法。最后基于所设计的输入约束一致性控制算法,设计编队控制算法研究了多无人机编队控制问题。基于Matlab仿真平台对所提控制方法进行验证,仿真结果表明在所设计的一致性控制算法作用下,系统中所有的状态都能够趋于一致。基于所设计的输入约束一致性算法,所提编队控制算法可以实现空间中的无人机保持指定的编队队形飞行。

基于二层邻居信息的多智能体系统编队控制

为了加快多智能体编队控制过程中的状态收敛,提出基于多跳式网络技术的编队控制方法。首先将多智能体系统(MAS)中的每个智能体之间的相对速度偏移引入到控制协议中,然后引入每个智能体与标准位移之间的位置偏移,最后将多跳式网络技术应用在已定的通信拓扑之中,更多的机体信息被传递,每一个智能体能够联系上的邻居数量更多。利用一个六智能体系统的编队仿真进行验证,仿真结果表明所提出的编队控制方法可以使得多智能体系统形成指定队形,并且与没有引入多跳式网络技术的控制方法相比,其状态收敛所需时间减少了约10 s,收敛效率更高。