【摘要】：對水下多自主式水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)的編隊(duì)協(xié)同控制和隊(duì)形重構(gòu)技術(shù)進(jìn)行研究是水下AUV系統(tǒng)協(xié)同完成作業(yè)任務(wù)的重要研究內(nèi)容。人工物理法通過設(shè)定虛擬的物理力完成機(jī)器人速度和方向信息的計(jì)算,并根據(jù)結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。由于分布式具有對水下傳感信息和通信的依賴度較低的控制特點(diǎn),因此可以很好的應(yīng)用于可擴(kuò)展的水下多AUV協(xié)同控制中。本文采用人工物理法完成多AUV的隊(duì)形協(xié)同控制,研究了7個AUV采用人工物理法保持六邊形隊(duì)形,進(jìn)行編隊(duì)控制穿越障礙區(qū)間,AUV通過傳感器探測外界環(huán)境,獲得相關(guān)環(huán)境信息并確定障礙物的位置;AUV編隊(duì)在穿越障礙區(qū)間時(shí)轉(zhuǎn)換為一字隊(duì)形,并采用邊界檢測法,沿邊行走繞過障礙物;在穿越障礙區(qū)間后,AUV編隊(duì)再次轉(zhuǎn)換為六邊形;依據(jù)判決條件完成多智能體控制的模態(tài)轉(zhuǎn)換,進(jìn)行隊(duì)形重構(gòu)。仿真結(jié)果證明本章所提方法的有效性,并具有較好的適時(shí)性與柔性。
[Abstract]:The research on formation coordination control and formation reconstruction technology of underwater multi-autonomous underwater vehicle (Autonomous Underwater Vehicle,AUV) is an important research content for underwater AUV system to cooperate in accomplishing the task. The artificial physical method can calculate the velocity and direction information of the robot by setting the virtual physical force, and control it in real time according to the result. Because of its low dependence on underwater sensing information and communication, distributed control can be well applied to the extended underwater multi-AUV collaborative control. In this paper, the formation coordination control of multiple AUV is accomplished by artificial physics method. Seven AUV using artificial physics method to keep hexagonal formation are studied, and the formation control is carried out to cross the obstacle interval. AUV detects the external environment through sensors. The AUV formation is converted into a word formation when crossing the obstacle interval, and the boundary detection method is used to walk around the obstacle along the edge. After crossing the obstacle interval, the AUV formation is converted to hexagonal again. According to the decision condition, the mode conversion of multi-agent control is completed, and the formation reconstruction is carried out. The simulation results show that the proposed method is effective and has good timeliness and flexibility.
【作者單位】： 中國海洋大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院;山東省科學(xué)院海洋儀器儀表研究所;北京師范大學(xué)政府管理學(xué)院;
【基金】：山東省科技攻關(guān)項(xiàng)目(2013GHY11519) 青島市戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)培育計(jì)劃項(xiàng)目(13-4-1-45-hy) 青島創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人才項(xiàng)目(13-cx-2)資助~~
【分類號】：TP242

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6 曹t，

本文編號：2290325