一种多约束下无人机编队的模型预测控制算法

作     者：戴邵武 赵超轮 李飞 韩旭 赵国荣 DAI Shao-wu;ZHAO Chao-lun;LI Fei;HAN Xu;ZHAO Guo-rong

作者机构：海军航空大学山东烟台264001 91001部队北京100000 

基　　金：国家自然科学基金项目(61903374) 中国博士后科学基金项目(2019M653928) 

出 版 物：《控制与决策》 (Control and Decision)

年 卷 期：2023年第38卷第3期

页      码：706-714页

摘      要：针对多无人机在编队飞行过程中需满足机间避碰、通信、避障等约束的问题,设计一种考虑多约束的分布式模型预测控制算法,使无人机编队在满足上述约束的前提下,实现轨迹跟踪、队形保持.首先,在不考虑通信时延、外界干扰、噪声的情况下,以四旋翼为控制对象,建立线性时不变的单机及编队运动模型;然后,在考虑状态约束、输入约束、机间避碰、机间通信、避障等多种约束的情况下,以轨迹跟踪、队形保持为控制目标,基于虚拟领航策略设计一种分布式模型预测控制算法;接着,对优化问题的可行性以及编队系统的渐近稳定性进行分析,其中算法的终端部分设计、相容性约束设计是保证系统稳定的关键;最后,利用6架无人机仿真验证所提出控制算法的有效性.

主 题 词：无人机 四旋翼 编队控制 分布式控制 模型预测控制 虚拟领航法 

学科分类：08[工学] 081105[081105] 082503[082503] 0825[工学-环境科学与工程类] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.13195/j.kzyjc.2022.0382

馆 藏 号：203118259...