基于状态观测器的多四旋翼无人机时变编队控制

作     者：于雅静 郭健 王荣浩 秦伟 宋明武 向峥嵘 YU Ya-jing;GUO Jian;WANG Rong-hao;QIN Wei;SONG Ming-wu;XIANG Zheng-rong

作者机构：南京理工大学自动化学院南京210094 陆军工程大学国防工程学院南京210007 军事科学院国防科技创新研究院北京100091 天津(滨海)人工智能创新中心天津300450 

基　　金：国家自然科学基金项目(61873128,62173341) 江苏省重点研发计划重点项目(BE2021016) 江苏省“六大人才高峰”高层次人才项目(GDZB-027) 

出 版 物：《吉林大学学报（工学版）》 (Journal of Jilin University:Engineering and Technology Edition)

年 卷 期：2023年第53卷第3期

页      码：871-882页

摘      要：针对有向切换通信网络下多四旋翼无人机系统存在的部分信息不可测问题,基于神经网络状态观测器方法,提出了分布式自适应滑模时变编队控制方案。首先,通过设计分布式时变编队控制协议,使无人机仅需邻居状态信息便可实现通信,摆脱了对全局信息的依赖。其次,由于欠驱动特性的存在,设计了位置辅助控制器,解算出姿态目标信息和控制推力。同时,通过设计神经网络状态观测器,对系统不可测信息进行观测,并将观测值反馈到自适应滑模控制器中,提高了无人机系统的鲁棒性。最后,通过Lyapunov定理对四旋翼无人机编队系统进行分析,证明了多无人机编队追踪误差有界且可收敛到零点邻域内。仿真结果表明,本文控制方法可以使多无人机系统实现时变编队控制,验证了理论结果的有效性。

主 题 词：无人机系统 有向切换通信网络 神经网络状态观测器 时变编队控制 自适应滑模控制 

学科分类：0810[工学-土木类] 08[工学] 081105[081105] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.13229/j.cnki.jdxbgxb20221034

馆 藏 号：203121090...