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题名无人机-无人车异构时变编队控制与扰动抑制
被引量：11
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作者
周思全
董希旺
李清东
任章
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机构
北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院
北京航空航天大学飞行器控制一体化技术国防科技重点实验室
北京航空航天大学大数据科学与脑机智能高精尖创新中心
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出处
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第S01期128-139,共12页
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基金
国家自然科学基金(61922008,61973013,61873011,61803014)
国防创新特区项目(18-163-00-TS-001-001-34)
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文摘
研究了无人机-无人车异构系统时变输出编队控制与扰动抑制问题,要求多无人机与无人车在受到未知外部扰动的情况下,保持设计的输出时变编队构型。首先,对无人机与无人车进行单体运动学与动力学建模,同时建立扰动模型,并引入代数图论概念,建立异构集群系统的协同控制模型。然后,对各无人机-无人车设计了具有分层架构的分布式时变输出编队控制器,包含基于一致性理论的编队中心估计项和基于内模原理的扰动抑制补偿项。进一步分析异构系统实现输出时变编队的可行性条件,给出了分布式编队控制器的参数选取算法,并证明了时变编队控制器构成的闭环系统的稳定性。最后,通过仿真算例来验证所设计的编队控制器的有效性。
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关键词
无人机-无人车
异构系统
分布式控制
时变输出编队
扰动抑制
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Keywords
UAV-UGV
heterogeneous system
distributed control
time-varying output formation
disturbance rejection
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分类号
E91
[军事]
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题名异构多智能体系统分组输出时变编队跟踪控制
被引量：12
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作者
田磊
赵启伦
董希旺
李清东
任章
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机构
北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院
北京航空航天大学飞行器控制一体化技术国防科技重点实验室
北京电子工程总体研究所
北京航空航天大学大数据科学与脑机智能高精尖创新中心
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出处
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期295-306,共12页
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基金
国家自然科学基金(61922008,61973013,61873011,61803014)
航空科学基金(20170151001)
+1 种基金
国防创新特区项目(18-163-00-TS-001-001-34)
北京市自然科学基金(4182035)。
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文摘
空地协同控制是前沿的热点研究之一,以无人机、无人车为代表的空地智能体动力学模型的差异为研究带来了挑战。研究了高阶异构多智能体系统在有向拓扑条件下的分组输出时变编队跟踪控制问题,提出了虚拟领导者、分组领导者以及跟随者组成的三层协同控制架构。虚拟领导者用于规划整个多智能体系统的状态轨迹,分组领导者跟踪虚拟领导者所提供的轨迹信息,并相互协作以实现分组间的协同配合。跟随者跟踪分组领导者的输出并实现期望的输出编队。在有向通信拓扑结构条件下,基于局部邻居间的相对信息、观测器理论和滑模控制理论构造了控制协议,利用Lyapunov稳定性理论证明协议的有效性。数值仿真结果表明提出的方法能够实现无人机、无人车等异构智能体的空地协同,具有较好的工程应用价值。
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关键词
空地协同控制
高阶异构多智能体系统
分组输出时变编队跟踪
滑模控制
观测器理论
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Keywords
air ground cooperative control
heterogeneous high-order multi-agent systems
time-varying output group formation tracking
sliding mode control
observer theory
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分类号
V249
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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