目前,關(guān)于多機器人合作控制的研究與應(yīng)用在國防軍事、生產(chǎn)生活等領(lǐng)域都取得了迅速發(fā)展。智能機器人協(xié)作控制算法使得多機器人系統(tǒng)具有魯棒性、智能性和可擴展性。但由于控制任務(wù)的擴大,通信帶寬資源和計算機算力的限制,使用連續(xù)時間通信的多機器人控制算法在應(yīng)用上具有局限性。如何減少含有代價函數(shù)的移動機器人控制器的更新頻率,緩解通信壓力這一類問題開始得到關(guān)注。本文以輪式差速移動機器人作為研究對象,設(shè)計了基于事件驅(qū)動的分布式優(yōu)化算法,并分別對該算法的有限時間一致性和固定時間一致性特性進行分析。主要工作內(nèi)容如下:本文首先對輪式差速移動機器人的運動學模型進行分析,將控制變量轉(zhuǎn)換為移動機器人的左輪和右輪速度;在無向圖的基礎(chǔ)上,分析事件驅(qū)動的序列,設(shè)計了基于事件驅(qū)動通信的有限時間一致性分布式優(yōu)化算法,該算法不僅節(jié)約了移動機器人之間的通信資源,而且能夠處理含代價函數(shù)的凸優(yōu)化問題;基于相關(guān)定理、引理,計算出基于事件驅(qū)動的有限時間一致性分布式優(yōu)化算法的多機器人系統(tǒng)在有限時間內(nèi)穩(wěn)定的條件;結(jié)合基于粒子濾波的信號源定位算法,設(shè)計仿真實驗,并且從事件驅(qū)動率和信號源定位的精度評價該事件驅(qū)動有限時間一致性分布式優(yōu)化算法的可行性。...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 分布式優(yōu)化研究現(xiàn)狀
        1.2.2 事件驅(qū)動通信研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究內(nèi)容
第2章 多機器人合作控制預(yù)備知識
    2.1 引言
    2.2 圖論
    2.3 機器人運動學模型
    2.4 多機器人一致性控制算法
        2.4.1 連續(xù)時間一致性
        2.4.2 有限時間一致性
        2.4.3 固定時間一致性
    2.5 粒子濾波算法
        2.5.1 重要性采樣
        2.5.2 重采樣
        2.5.3 信號源定位算法
    2.6 本章小結(jié)
第3章 基于事件驅(qū)動的有限時間一致性分布式優(yōu)化算法
    3.1 引言
    3.2 控制器設(shè)計
    3.3 穩(wěn)定性分析
        3.3.1 預(yù)備引理
        3.3.2 證明
    3.4 仿真研究
        3.4.1 仿真環(huán)境
        3.4.2 結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于事件驅(qū)動的固定時間一致性分布式優(yōu)化算法
    4.1 引言
    4.2 控制器的設(shè)計
    4.3 穩(wěn)定性分析
    4.4 仿真研究
        4.4.1 仿真環(huán)境
        4.4.2 結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 移動機器人信號源定位
    5.1 引言
    5.2 硬件設(shè)計方案
        5.2.1 移動機器人結(jié)構(gòu)
        5.2.2 運動捕捉系統(tǒng)
    5.3 軟件設(shè)計方案
    5.4 信號源定位實驗
    5.5 實驗結(jié)果分析
    5.6 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 全文工作總結(jié)
    6.2 未來工作展望
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：3822278