基于輸入約束一致性算法的多無人機編隊控制

熊 濤，曹科才，2，柴 運，徐培娟

1.南京郵電大學 自動化學院，南京 210023

2.南京航空航天大學 自動化學院，南京 210016

1 引言

近年來，由于多無人機系統的魯棒性、靈活性、可擴展性及經濟性等因素，多無人機系統協調控制得到了越來越多的關注[1-3]。作為多無人機協調控制最基本的一種控制方法，多無人機的一致性控制問題一直以來都是控制領域的研究熱點[4-6]。一致性控制是指無人機利用自身配置的傳感器來感知周圍無人機的信息，從而實現無人機之間信息的交互與共享。關于多無人機系統的一致性控制問題，目前已取得了一些成果。文獻[7-8]將多無人機系統簡化成一階動態系統，在基于文獻[9]提出的多智能體一致性算法的基礎上，提出了一種基于一致性反饋線性方法解決了沒有明確領航無人機的多無人機編隊控制問題。文獻[5]將多無人機模型反饋線性化成了二階動態模型，研究了帶有虛擬領航無人機的多無人機系統的分布式編隊控制問題。文獻[10]利用經典控制理論與逆動力學理論，研究了基于虛擬結構方法的無人機的編隊飛行，并通過非線性六自由度的仿真驗證了方法的有效性。文獻[11-12]考慮了存在時延情況下的多無人機的一致性控制及編隊控制，通過對定常時延以及時變時延兩種情況設計一致性控制算法研究了多無人機的編隊控制。文獻[13]考慮無人機編隊時無明確領航者，每一個無人機都是基于鄰居狀態信息，研究了非均勻時延以及共連通拓撲約束下的無人機在三維空間中編隊控制。……