[发明专利]一种多无人系统有界寻迹编队间隙控制方法

说明书

本发明提供一种多无人系统有界寻迹编队间隙控制方法，包括如下步骤:S1、确定满足稳态和动态性能的控制参数；S2、依据控制参数确定间歇控制的周期占空比；S3、依据周期占空比确定寻迹参数自适应更新律，依据寻迹参数自适应更新律确定有界寻迹间歇控制律；S4、依据周期占空比确定编队参数自适应更新律，依据编队参数自适应更新律确定有界编队间歇控制律；S5、依据有界寻迹间歇控制律和有界编队间歇控制律确定无人系统的控制律，依据无人系统的控制律完成无人系统的运动控制并返回执行步骤S3，本发明提供的控制方法，简单可靠，能够保持系统长时间稳定运行，适用于多无人系统的一致性控制。

技术领域

本发明涉及无人系统控制方法技术领域，尤其涉及一种多无人系统有界寻迹编队间隙控制方法。

背景技术

随着通信技术、网络技术和传感器技术的发展，多无人系统(无人水下机器人、无人机/飞行器和机器人)的分布式协调控制逐渐进入大众视野。寻迹编队控制作为一种可以实现多无人系统以期望的队形沿着给定的轨道运动的控制技术，广泛地运用于无人驾驶编队、海洋信息采集和太空探索。对于多无人系统来说，如何保持系统能长时间稳定运行，即减少通讯和控制输入能量，是多无人系统控制领域亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种多无人系统有界寻迹编队间隙控制方法，以解决上述背景技术所提全部问题或之一。

基于上述目的，本发明提供了一种多无人系统有界寻迹编队间隙控制方法，包括如下步骤：

S1、确定满足稳态和动态性能的控制参数；

S2、依据控制参数确定间歇控制的周期占空比；

S3、依据周期占空比确定寻迹参数自适应更新律，依据寻迹参数自适应更新律确定有界寻迹间歇控制律；

S4、依据周期占空比确定编队参数自适应更新律，依据编队参数自适应更新律确定有界编队间歇控制律；

S5、依据有界寻迹间歇控制律和有界编队间歇控制律确定无人系统的控制律，依据无人系统的控制律完成无人系统的运动控制，再返回执行步骤S3。

可选的，所述确定满足稳态和动态性能的控制参数具体包括如下步骤：

依据动态和稳态性能确定寻迹控制参数；

依据动态、稳态性能和网络代数连通度确定编队控制参数。

可选的，所述依据控制参数确定间歇控制的周期占空比具体包括：

依据寻迹控制参数确定寻迹参数矩阵的最小特征值；

依据编队控制参数确定编队参数矩阵的最小特征值；

依据寻迹参数矩阵的最小特征值与编队参数矩阵的最小特征值确定周期占空比。

可选的，所述依据周期占空比确定寻迹参数自适应更新律，依据寻迹参数自适应更新律确定有界寻迹间歇控制律具体包括：

获取无人系统的当前位置，确定寻迹误差，依据无人系统的当前速度确定寻迹误差的导数；

依据寻迹误差、寻迹误差的导数和周期占空比确定寻迹参数自适应更新律；

依据寻迹参数自适应更新律确定有界寻迹间歇控制律。

可选的，所述依据周期占空比确定编队参数自适应更新律，依据编队参数自适应更新律确定有界编队间歇控制律具体包括：

获取无人系统的当前位置和当前速度，依据周期占空比确定广义弧长及广义弧长的导数；

依据广义弧长确定编队误差；

依据编队误差确定编队参数自适应更新律；