本文關(guān)鍵詞：無人機(jī)編隊重構(gòu)算法研究

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【摘要】：在最近的幾場戰(zhàn)爭中,隨著無人機(jī)自主能力的不斷提高,它拓展了傳統(tǒng)意義上的戰(zhàn)爭模式,在涉及偵察、監(jiān)視、對地攻擊、戰(zhàn)場態(tài)勢評估等復(fù)雜的高難度任務(wù)中愈顯重要,無人機(jī)編隊控制技術(shù)正是在此基礎(chǔ)上提出的,而無人機(jī)編隊重構(gòu)是編隊控制領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容之一,本文基于一致性理論,研究了無人機(jī)編隊重構(gòu)算法,并研究了無人機(jī)編隊的防碰撞及避障協(xié)同控制問題,主要內(nèi)容和工作安排如下:首先,對無人機(jī)編隊的控制方法進(jìn)行了研究,并對一致性理論包括圖論及其相關(guān)矩陣以及穩(wěn)定性控制等進(jìn)行了探討,給出兩個可以解決連續(xù)多智能體的網(wǎng)絡(luò)中一致性問題的基本算法,繼而對無人機(jī)編隊方式及隊形、坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換,信息交互拓?fù)涞冗M(jìn)行了研究,建立了無人機(jī)動力學(xué)方程,并將其簡化為二階慣性模型。其次,應(yīng)用圖論中的鄰接矩陣以及拉普拉斯矩陣的定義及相關(guān)性質(zhì),描述無人機(jī)編隊之間的通信拓?fù)潢P(guān)系,提出了基于一致性理論的無人機(jī)編隊重構(gòu)控制算法,在算法設(shè)計中考慮通信時滯的影響,利用Lyapunov-Krasosvskii泛函分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,得出了系統(tǒng)穩(wěn)定的充分條件,最后通過仿真實(shí)驗驗證了所提出算法的有效性。最后,研究了無人機(jī)編隊防碰撞與避障協(xié)同控制,通過合理構(gòu)建有效的勢能函數(shù)實(shí)現(xiàn)了無人機(jī)之間的防碰撞。然后提出基于點(diǎn)狀智能體的無人機(jī)編隊避障模型和算法,并定義點(diǎn)狀智能體及其使用方法,使得多無人機(jī)編隊能夠避開一般狀態(tài)下的障礙物。通過計算機(jī)仿真實(shí)驗驗證了控制策略的有效性。
【學(xué)位授予單位】：沈陽航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V279

【參考文獻(xiàn)】

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