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无人机动车辆编队操纵中的控制和导航。 (英语) Zbl 1293.93058号

摘要:本文提出了一种控制自主非完整飞行器编队的方法,以达到期望的目标区域。该方法基于对虚拟领导者的利用,虚拟领导者的控制输入是使用模型预测控制(MPC)方法在单个优化过程中获得的。得到的优化解包括完整的编队计划,包括机器人工作空间的总体结构和每辆车的控制输入。这确保了机器人之间的无碰撞轨迹以及动态障碍物。该方法能够自主设计任意操纵,如反向驾驶或紧凑编队的汽车式机器人的旋转。模拟和实验证明了这种复杂的行为。此外,还制定了保证群收敛到目标区域的要求。

MSC公司:

93甲14 分散的系统
93B40码 系统理论中的计算方法(MSC2010)
93立方厘米85 控制理论中的自动化系统(机器人等)
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Abdessameud,A。;Tayebi,A.,具有通信延迟的vtol无人机编队控制,Automatica,47,11,2383-2394(2011)·Zbl 1228.93006号
[2] Alamir,M.,《使用衰退-水平控制方案的非线性系统稳定化》,《控制和信息科学讲稿》,第339卷(2006),施普林格:施普林格-柏林/海德堡,德国·Zbl 1122.93061号
[3] Athans,M。;Falb,P.L.,《最优控制理论及其应用导论》(1963年),多佛
[4] Barfoot,T.D。;Clark,C.M.,移动机器人编队的运动规划,机器人和自治系统,46,65-78(2004)
[5] R·比尔德。;劳顿,J。;Hadaegh,F.,航天器编队控制的协调体系结构,IEEE控制系统技术汇刊,9,6,777-790(2001)
[6] 贝塞尔曼,T。;Morari,M.,用于自动车辆转向的混合参数可变模型预测控制,《欧洲控制杂志》,第14期,第418-431页(2008年)·Zbl 1293.93281号
[7] 赵,Z。;周S.L。;Ming,L。;Zhang,W.G.,基于非线性模型预测控制的Uav编队飞行,工程数学问题,2012,1,1-16(2012)·Zbl 1264.93167号
[8] 陈,J。;Sun博士。;杨,J。;Chen,H.,多个非完整移动机器人的Leader-follower编队控制,包含一个后退地平线方案,国际机器人研究杂志,29727-747(2010)
[9] Das,A。;费罗,R。;库马尔,V。;奥斯特罗斯基,J。;斯普利策,J。;Taylor,C.,基于视觉的编队控制框架,IEEE机器人与自动化汇刊,18,5,813-825(2003)
[11] 德赛,J。;奥斯特罗斯基,J。;Kumar,V.,《非完整移动机器人编队建模与控制》,IEEE机器人与自动化汇刊,17,6,905-908(2001)
[12] 邓巴,W。;Murray,R.,用于多车辆编队稳定的分布式滚动地平线控制,Automatica,42,4,549-558(2006)·Zbl 1103.93031号
[14] 芬戴森,R。;伊姆斯兰,L。;Allgower,F。;Foss,B.,状态和输出反馈非线性模型预测控制概述,《欧洲控制杂志》,9190-206(2003)·Zbl 1293.93288号
[15] Franco,E。;Magni,L。;帕里西尼,T。;Polycarpou,M。;Raimondo,D.,具有非线性动力学和延迟信息交换的分布式代理的合作约束控制,稳定后退视野方法,IEEE自动控制汇刊,53,1,324-338(2008)·Zbl 1367.93197号
[16] Fredslund,J。;Mataric,M.,使用局部传感和最小通信的机器人编队通用算法,IEEE机器人与自动化汇刊,18,5,837-846(2002),多机器人系统进展专刊
[17] J.戈曼。;Mehrjerdi,H。;萨阿德,M。;Mnif,F.,《单车式移动机器人的编队路径跟踪控制,机器人与自治系统》,58,5,727-736(2010)
[18] 赫斯,M。;萨斯卡,M。;Schilling,K.,机场铲雪协调多车辆编队的应用,智能服务机器人,2,4205-217(2009)
[19] Khalil,H.,非线性系统(2001),普伦蒂斯·霍尔:密歇根州立大学普伦蒂斯霍尔
[21] 兰格,D。;罗森布拉特,J。;Hebert,M.,《基于行为的越野导航系统》,IEEE机器人与自动化汇刊,10,6776-783(1994)
[22] 劳顿,J。;R·比尔德。;Young,B.,编队机动的分散方法,IEEE机器人与自动化汇刊,19,6933-941(2003)
[23] Lenain,R。;Thuilot,B。;卡里奥,C。;Martinet,P.,越野移动机器人的自适应和预测路径跟踪控制,《欧洲控制杂志》,4,1-21(2007)
[24] 刘,Y。;Jia,Y.,《多智能体系统编队控制的迭代学习方法》,《系统与控制快报》,61,1148-154(2012)·Zbl 1250.93011号
[27] D.Q.梅恩。;罗林斯,J.B。;Rao,C.V。;Scokaert,P.O.M.,约束模型预测控制稳定性和优化,Automatica,36,6,789-814(2000)·Zbl 0949.93003号
[29] 诺西达尔,J。;Wright,S.J.,《数值优化》(2006),施普林格出版社·Zbl 1104.65059号
[30] 秦圣杰。;Badgwell,T.A.,《工业模型预测控制技术调查》,控制工程实践,11,7,733-764(2003)
[32] Ren,W.,通过共识策略实现多车辆系统编队控制中虚拟结构的分散,《欧洲控制杂志》,第14期,第93-103页(2008年)·Zbl 1360.93055号
[40] Shin,J.等人。;Kim,H.,非线性模型预测编队飞行,IEEE系统汇刊,人与控制论,第A部分,系统与人类,39,5,1116-1125(2009)
[41] 斯蒂帕诺维奇,D.M。;Hokayem,P.F。;海绵,M.W。;Šiljak,D.D.,《多智能体系统的协同避免控制》,《动态系统、测量与控制杂志》,129699-707(2007)
[42] 肖,F。;Wang,L。;陈,J。;Gao,Y.,多智能体系统的有限时间编队控制,Automatica,45,112605-2611(2009)·Zbl 1180.93006号
[43] Yang,H。;朱,X。;Zhang,S.,《具有领导跟随的二阶延迟多智能体系统共识》,《欧洲控制杂志》,第16期,第188-199页(2010年)·Zbl 1196.93006号
[44] 张,X。;Duan,H。;Yu,Y.,基于差分进化的多无人机近距离编队控制的后退视界控制,科学中国信息科学,53223-235(2010)
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