基于控制向量参数化和迭代凸规划的无人机编队飞行的建立

发布时间：2017-08-15 08:39

  本文关键词：基于控制向量参数化和迭代凸规划的无人机编队飞行的建立

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【摘要】：多个无人机组成的编队飞行可以作为很多应用中现有技术的一种高效、低成本的替代方案。研究了能满足最终编队队形约束的且能量最优的无人机编队飞行的建立。首先,将编队建立问题建模成一个受非线性动力学约束的能量最优控制问题。其次,采用直接法来求解该最优控制问题。在采用的直接法中,利用控制向量参数化方法将原始问题转化成一系列待求解的凸优化问题;然后,运用迭代凸规划(SCP)技术求得其最优解。在求解过程中,SCP迭代的每一步本质上都是一个二次型规划问题;由于该规划问题的约束是线性约束,因此可以高效地进行求解。最后,将提出的方法运用到3个无人机的V型编队建立中,并使用了免费的开源求解器CVX进行求解。与MATLAB中提供的全局优化技术相比,文中提出的算法能够快速地收敛到全局最小值。
【作者单位】： 西北工业大学航天学院;西北工业大学航空学院;
【关键词】： 无人机编队飞行 最优控制 控制向量参数化 迭代凸规划
【分类号】：V279
【正文快照】： 编队飞行中的多个无人机(UAVs)可以通过相互协作实现单个无人机无法完成的复杂任务。因此,对现存的很多技术而言,多个无人机的编队飞行,特别是小型无人机的编队飞行,是一个前景广阔且成本很低的替代方案,能够在很多领域得到广泛应用,例如国土测绘、海洋勘探、高速公路/石油/天

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本文编号：677262