基于干扰观测器的异构多自主体联合编队控制

发布时间：2024-07-04 22:10

　　随着科技的不断创新升级,实际工程中越来越多的任务都需要借助自主体来完成,而随着通信、计算机、自动化等技术的飞速发展,多自主体系统成为了诸多学者和研究人员的研究热点。以移动机器人、无人机、无人小车等为代表的自主体具备了易于扩展性、经济性、灵活性、自主性和鲁棒性等许多优点,无论是在军用还是民用方面都具有十分广泛的应用前景,因此得到了众多学者的广泛关注。基于此,本文将以四旋翼无人机和两轮无人小车为研究对象,组成一个以四旋翼无人机领导、两轮无人小车跟随的异构多自主体系统,对联合编队控制中的队形保持和轨迹跟踪问题展开研究,分别设计队形保持与轨迹跟踪的控制器,同时引入干扰观测器对外界扰动所带来的影响进行补偿。本文主要研究成果如下:1、针对无人机与无人小车异构系统的队形保持问题,建立基于虚拟领航法的异构系统的相对误差模型,结合变结构滑模控制思想,为系统中处于后方的无人小车设计队形保持控制器,以此来实现系统的队形保持,并利用数值仿真验证了此控制器的有效性。2、针对无人机与无人小车异构系统的轨迹跟踪问题,利用虚拟领航法的控制策略并根据四旋翼无人机系统的欠驱动特点,将系统划分成四个子系统,并分别设计相应的...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1三种不同结构的无人机

(a)固定翼无人机(b)无人直升机(c)四旋翼无人机图1.1三种不同结构的无人机在现有的诸多类型的无人机中，四旋翼无人机在很多方面都有着自己的优势，首先在可操作性方面，它的操控是诸多无人机中最简单的。同时它的操作原理也是极为简单的，对应的四个遥感操作分别控制飞行器的....

图1.2两轮移动无人小车其中，在实验应用的背景下，两轮无人小车对于轮式机器人的研究和实验提供了重要的

图1.2两轮移动无人小车验应用的背景下，两轮无人小车对于轮式机器人的研究和实无人小车在轮式机器人领域的研究中有着重要的作用，它能转运动，有3个自由度[23]，其车体内部嵌入有驱动电机作为机器人和无人车的结合体[24]。就两轮无人小车而言，它的价实际应用以及理论研究价值。由....

图1.3四旋翼无人机研究平台

[31]，采用X-3D-BL飞行器，能实现包括定点悬停、自主飞行、航迹规划、跟踪移动物体，以及在指定地点或者物体上进行降落等功能。图1.3为上述三个四

图2.1四旋翼无人机的结构形式

文情况来建立它的数学模型；第二，介绍两轮小车的基本知识，通过分析择合适的方法来建立其运动学和动力学模型；第三，介绍编队控制的基础形分类与描述方法等，同时阐述本文中系统联合编队的控制条件，以及其知识。人机的模型建立旋翼无人机的结构及工作原理简单介绍四旋翼无人机的结构以及它的工作原理....

本文编号：4000607