无人机编队重构算法研究

发布时间：2017-12-14 23:31

本文关键词：无人机编队重构算法研究

【摘要】：在最近的几场战争中,随着无人机自主能力的不断提高,它拓展了传统意义上的战争模式,在涉及侦察、监视、对地攻击、战场态势评估等复杂的高难度任务中愈显重要,无人机编队控制技术正是在此基础上提出的,而无人机编队重构是编队控制领域的重要研究内容之一,本文基于一致性理论,研究了无人机编队重构算法,并研究了无人机编队的防碰撞及避障协同控制问题,主要内容和工作安排如下:首先,对无人机编队的控制方法进行了研究,并对一致性理论包括图论及其相关矩阵以及稳定性控制等进行了探讨,给出两个可以解决连续多智能体的网络中一致性问题的基本算法,继而对无人机编队方式及队形、坐标系转换,信息交互拓扑等进行了研究,建立了无人机动力学方程,并将其简化为二阶惯性模型。其次,应用图论中的邻接矩阵以及拉普拉斯矩阵的定义及相关性质,描述无人机编队之间的通信拓扑关系,提出了基于一致性理论的无人机编队重构控制算法,在算法设计中考虑通信时滞的影响,利用Lyapunov-Krasosvskii泛函分析了系统的稳定性,得出了系统稳定的充分条件,最后通过仿真实验验证了所提出算法的有效性。最后,研究了无人机编队防碰撞与避障协同控制,通过合理构建有效的势能函数实现了无人机之间的防碰撞。然后提出基于点状智能体的无人机编队避障模型和算法,并定义点状智能体及其使用方法,使得多无人机编队能够避开一般状态下的障碍物。通过计算机仿真实验验证了控制策略的有效性。
【学位授予单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V279

【参考文献】

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