异构无人集群分组编队自适应跟踪-合围控制

V24; 针对异构无人集群在目标机动形式未知情形下的分组跟踪-合围控制问题,基于输出调节策略提出一种分布式分层协同控制框架.系统中各类智能体的模型均为异构的,领导者以期望输出队形跟踪目标输出的同时,驱动跟随者的输出收敛至多领导者的凸包内部.基于观测器理论、一致性理论和自适应控制理论,设计了含时变耦合权值的分布式跟踪-合围控制协议,克服了控制输入对全局信息的依赖,并实现对目标未知控制输入的有效抑制.进一步分析得到期望输出编队的可行性条件,并利用Lyapunov理论证明了闭环系统的稳定性.最后,通过仿真实例验证了提出的控制策略能够实现无人机-无人车异构分组编队对目标的跟踪-合围....

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Bibliographic Details
Published in系统工程与电子技术 Vol. 45; no. 10; pp. 3274 - 3285
Main Authors 张毅, 于浩, 杨秀霞, 姜子劼
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 海军航空大学航空作战勤务学院,山东烟台264001 01.10.2023
Subjects
观测器理论
group formation
分组编队
自适应控制
异构无人集群
adaptive control
observer theory
heterogeneous unmanned swarm
跟踪-合围控制
tracking-containment control
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ISSN1001-506X
DOI10.12305/j.issn.1001-506X.2023.10.32

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Summary:V24; 针对异构无人集群在目标机动形式未知情形下的分组跟踪-合围控制问题,基于输出调节策略提出一种分布式分层协同控制框架.系统中各类智能体的模型均为异构的,领导者以期望输出队形跟踪目标输出的同时,驱动跟随者的输出收敛至多领导者的凸包内部.基于观测器理论、一致性理论和自适应控制理论,设计了含时变耦合权值的分布式跟踪-合围控制协议,克服了控制输入对全局信息的依赖,并实现对目标未知控制输入的有效抑制.进一步分析得到期望输出编队的可行性条件,并利用Lyapunov理论证明了闭环系统的稳定性.最后,通过仿真实例验证了提出的控制策略能够实现无人机-无人车异构分组编队对目标的跟踪-合围.
ISSN:1001-506X
DOI:10.12305/j.issn.1001-506X.2023.10.32