[发明专利]离散多AGV非质点系统的三角编队控制方法

权利要求书

1.一种离散多AGV非质点系统的三角编队控制方法，其特征在于，包括：

确定所述参考小车自身的初始位置和运动目标；

解决多AGV中的两辆智能车中的编队，所述解决多AGV中的两辆智能车中的编队具体包括：跟随小车确认自身的坐标位置；在控制所述跟随小车与所述参考小车实现编队的过程中引入一个虚拟领航者；所述虚拟领航者与所述跟随小车保持固定的距离，通过控制实现所述虚拟领航者的速度和转角和参考小车的状态一致来实现所述两辆智能车之间的编队；

利用“解决多AGV中的两辆智能车中的编队”的方法解决多AGV中剩下的AGV的编队。

2.根据权利要求1所述的离散多AGV非质点系统的三角编队控制方法，其特征在于，步骤“所述虚拟领航者与所述跟随小车保持固定的距离，通过控制实现所述虚拟领航者的速度和转角和参考小车的状态一致来实现所述两辆智能车之间的编队。”中控制实现所述虚拟领航者的速度和转角和参考小车的状态一致具体包括：

消除所述虚拟领航者与所述参考小车的位置误差；

消除所述虚拟领航者与所述参考小车的转角误差。

3.根据权利要求1所述的离散多AGV非质点系统的三角编队控制方法，其特征在于，步骤“消除所述虚拟领航者与所述参考小车的位置误差；”具体包括：

设某个AGV车体的位置坐标为(x,y,θ)，T为采样周期，k为第k次采样，v和ω分别为车体的速度以及角速度，则离散系统AGV小车的模型方程为：

令所述虚拟领航者的位置坐标为(x_v,y_v,θ_v)，所述跟随小车的位置坐标为(x_f,y_f,θ_f)，则所述虚拟领航者和所述跟随小车之间位置关系的离散表达式为：

根据车体模型方程得：

其中，设所述参考小车的位置坐标为(x_r,y_r)，则所述虚拟领航者与所述参考小车的位置误差为：

联立以上二式可得公式(1)：

c_f(k)为AGV系统的编队控制律。c_f(k)＝[v_f(k),ω_f(k)]^T，b_r(k)＝[cosθ_r(k),sinθ_r(k)]^T。

设控制律c_f(k)为：c_f(k)＝A_v(k)^-1(b_r(k)v_r(k)-αe(k)),|1-αT|＜1。

联立控制律与车体模型方程可得：

e(k+1)＝(1-αT)e(k),|1-αT|＜1

求解上式可得虚拟领航者与参考小车的位置误差为：

e(k)＝(1-αT)^ke(0),|1-αT|＜1

可知当跟踪误差的初始值为一有限的常数时，在k→∞时，e(k)→∞，即跟踪误差收敛于0，此时所述虚拟领航者与所述参考小车的位置重合。

4.根据权利要求3所述的离散多AGV非质点系统的三角编队控制方法，其特征在于，步骤“消除所述虚拟领航者与所述参考小车的转角误差；”具体包括：

设所述虚拟领航者与所述参考小车之间的车体转角误差为e_θ(k)＝θ_f(k)-θ_r(k)，由公式(1)可得：

取极限得：

因此，则当k→∞时，参考小车处于直线运动，θ_r(k)＝0，e_θ(k)→0，即θ_f(k)稳定收敛于θ_r(k)，转角误差为零，此时离散多AGV系统编队完成。

5.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1到4任一项所述方法的步骤。