异构多智能体系统的协作编队控制方法研究
发布时间：2021-09-29 21:45
异构多智能体系统的协作编队控制问题是目前多智能体系统研究中面临的主要挑战之一,近年来引起了国内外专家和研究学者的广泛关注。本文在此背景下结合代价函数法,研究了基于视觉信息反馈的异构多智能体系统的编队控制方法。围绕基于相对距离的地面移动机器人团队的编队形成问题、动态过程中地面移动机器人团队的编队保持以及形态变换问题以及地面移动机器人团队的动态避障问题这三个方面进行研究。主要研究内容如下:1.利用视觉反馈信息研究了无人机和地面移动机器人系统的静态编队形成方法。依靠无人机引导,采用无人机机载摄相机获取地面移动机器人的相对位置信息。通过设计基于代价函数的控制器实现地面机器人编队的形成,并分析了编队形成的效率问题。最后,搭建仿真实验平台以及实物实验平台,基于编队形成问题设计实验分别得到仿真和实物实验的结果,验证提出的编队形成控制方法的鲁棒性和有效性。2.针对多智能体系统编队控制问题中的编队维持以及形态变换问题,研究了无人机动态飞行过程中地面移动机器人群的跟随、编队维持和形态变换方法。在动态飞行中,无人机扮演了“领导者”的角色,由于机载摄相机的图像坐标系与无人机坐标系存在一定的转换关系,通过建立地...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１智能体系统协作问题研究的四个主题丨７｜??，工，
第一章绪论??多架配备单个摄像机的无人机作为控制单元，每个摄像机都查看并用于控制地面??机器人群。因此，该方法是部分分布式的，将集中式方案的简单性与分布式策略??的可伸缩性和鲁棒性相结合。该文献中提出的控制策略需要使用每个安装了摄像??机的无人机计算的单应性变换矩阵，如果一个机器人被多个摄像机看到，它会通??过结合接收到的命令来计算其运动。图１．２显示了?Ａｒａｎｄａ等人基于模型的仿真??实验，图中利用了三架无人机控制地面多辆移动机器人形成编队并实现动态的避??障。??／?？?，?？?．?．＊?Ｎ??？?鲁…－－－?？＊?’??ｄａａ?１?３５??？？?１?＇３〇?＾??？?ｉｉ－?＾?ｖ??＊?＊?－－＇卜乂．，??？?＂５??？?＊?，，〇ｉ—．?，＿＿．．．．』?；??１?１０?２０?３０?４０??ｘ?（ｍ）??图１．２?Ａｒａｎｄａ等人丨４５丨的仿真案例??１．３．４现存问题??结合以上小节中对研究进展的介绍，根据对近年来陆海空无人系统研究的最??新成果和现状进行的回顾［５１］，发现目前关于空中平台与地面平台的协同控制研??究相对较少。相对于无人机或地面移动机器人的协同控制，无人机与地面移动机??器人的异构协作控制研究还相对有限。现有研究仍处于理论研究阶段，存在大量??的技术瓶颈亟待突破。??根据以上文献综述调研结果，目前无人机和地面移动机器人系统的协作编队??控制研究有一定的研究进展，但仍存在一些待解决的问题，主要有：??（１）根据文献调查，虽然许多专家学者们已经提出了?ＵＡＧＶＳ的各种特定应??用，但是很少进行实物实验的验证。现有
浙江大学硕士学位论文??绪论??（第一章＞??研究背累?Ｉ国内外研?本文牛要??与意义究现状?研究内容???ｉ???Ｉ???异构多智能縣纟３＿＾賊獅力；规究?异够智能縣麵编队贿与魏獅方法研究??＂?ＩＩＳ?（第二??Ｒ人取太??编队形?控制策?实骀设计与＿＿—｜郷人觀?＼ＷＫＷＷ］?Ｕｇ．＾ｉ＋ｔ－｜??＿；——！?＾成框架＋?略＋结果分析?与变换问一？与变换信＋??编队形成???￣￣－ｊ－￣￣１?砰桷冰?毕?略?结果分析??问题描述?｜仿真和实?＇??????????１?验平台搭???建．．??１??－ＺＺ??Ｉ??提供预定的编队形?提供编队保持与变??态保证避陣过程中?換算法保证异构智???巧巧队竺制??▼＿?能体之间的协同性?—??异构多智能体系统的动态协作避障方法研究??｛第四章）??Ｉ动态避障?｜动态避卩ｆ?控制策ＬＪ实验设计与??问题描述桥架?［＾略?结果分枬??Ｉ?＇—??总结与展望??（第五章｝??图１．３本文主要内容与章节安排??１６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]地面无人系统的多智能体协同控制研究综述[J]. 王荣浩,邢建春,王平,王春明. 动力学与控制学报. 2016(02)
本文编号：3414532
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１智能体系统协作问题研究的四个主题丨７｜??，工，
第一章绪论??多架配备单个摄像机的无人机作为控制单元，每个摄像机都查看并用于控制地面??机器人群。因此，该方法是部分分布式的，将集中式方案的简单性与分布式策略??的可伸缩性和鲁棒性相结合。该文献中提出的控制策略需要使用每个安装了摄像??机的无人机计算的单应性变换矩阵，如果一个机器人被多个摄像机看到，它会通??过结合接收到的命令来计算其运动。图１．２显示了?Ａｒａｎｄａ等人基于模型的仿真??实验，图中利用了三架无人机控制地面多辆移动机器人形成编队并实现动态的避??障。??／?？?，?？?．?．＊?Ｎ??？?鲁…－－－?？＊?’??ｄａａ?１?３５??？？?１?＇３〇?＾??？?ｉｉ－?＾?ｖ??＊?＊?－－＇卜乂．，??？?＂５??？?＊?，，〇ｉ—．?，＿＿．．．．』?；??１?１０?２０?３０?４０??ｘ?（ｍ）??图１．２?Ａｒａｎｄａ等人丨４５丨的仿真案例??１．３．４现存问题??结合以上小节中对研究进展的介绍，根据对近年来陆海空无人系统研究的最??新成果和现状进行的回顾［５１］，发现目前关于空中平台与地面平台的协同控制研??究相对较少。相对于无人机或地面移动机器人的协同控制，无人机与地面移动机??器人的异构协作控制研究还相对有限。现有研究仍处于理论研究阶段，存在大量??的技术瓶颈亟待突破。??根据以上文献综述调研结果，目前无人机和地面移动机器人系统的协作编队??控制研究有一定的研究进展，但仍存在一些待解决的问题，主要有：??（１）根据文献调查，虽然许多专家学者们已经提出了?ＵＡＧＶＳ的各种特定应??用，但是很少进行实物实验的验证。现有
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【参考文献】：
期刊论文
[1]地面无人系统的多智能体协同控制研究综述[J]. 王荣浩,邢建春,王平,王春明. 动力学与控制学报. 2016(02)
本文编号：3414532
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