采用Leader-follower和模糊反馈机制的机器鱼队形控制

在Leader-follower框架下的多机器鱼系统队形控制中,针对Leader和Follower相对独立及落后机器鱼离队等问题,在传统的Leader-follower队形控制算法中引入模糊反馈控制器进行反馈调节,使得领航机器鱼Leader能定时检查Follower的位置,将多机器鱼系统的队形控制问题转化为具有反馈调节的Follower跟踪Leader的位置和方向的问题,以增强多机器鱼队形控制的稳定性,更好地协同作业完成任务.仿真试验验证了所提出的方法能较好地实现多机器鱼系统的队形控制.

基于二分图最大匹配的多机器鱼可控包含控制

考虑水下机器鱼的运动学约束及包含控制中的领导者选择问题,将可控性理论与包含控制相结合,针对有向多机器鱼系统,提出一种基于二分图最大匹配的多机器鱼可控包含控制算法.首先,针对有向多机器鱼网络拓扑结构,利用二分图最大匹配算法求得满足系统可控的驱动节点,即为领导者,其余节点为跟随者;其次,针对2D仿真机器鱼模型设计相应的包含控制协议,从而实现多机器鱼的可控包含控制,且最终跟随者鱼体前端刚体长边方向与领导者保持一致,并应用Lyapunov稳定性理论证明系统的稳定性;最后,基于URWPGSim2D多机器鱼仿真平台进行两组仿真实验,一组随机选取领导者,另一组采用二分图最大匹配算法确定领导者,对比仿真结果表明,所提算法能够有效地实现多机器鱼的可控包含控制.