弱通信条件下多水下自主航行器分布式编队轨迹规划

作     者：宋逸哲 刘妹琴 董山玲 郑荣濠 魏平 SONG Yi-zhe;LIU Mei-qin;DONG Shan-ling;ZHENG Rong-hao;WEI Ping

作者机构：浙江大学电气工程学院杭州310027 西安交通大学人机混合增强智能全国重点实验室西安710049 

基　　金：国家自然科学基金项目(U23B2060) 西安交通大学基本业务费项目(XTR072022001) 

出 版 物：《控制与决策》 (Control and Decision)

年 卷 期：2025年第40卷第1期

页      码：71-79页

摘      要：针对随机通信时延和时变通信拓扑条件下的多水下自主航行器编队轨迹规划问题,将随机梯度上升算法引入分布式模型预测控制方法中,提出一种在线分布式轨迹规划方法.首先,通过采样贝塞尔曲线,将轨迹规划问题转化为一系列优化问题.然后,通过拉格朗日对偶函数法分布式求解,在完成点对点轨迹规划任务的同时保持成员间通信连接.最后,基于拉格朗日对偶理论框架推导出所提出算法的收敛速度与最大通信时延的定量关系,通过在仿真场景下与现有方法的对比实验验证所提方法的可行性和有效性,并通过仿真实验探究水下自主航行器自身运动误差及定位误差对轨迹规划的影响.

主 题 词：多水下自主航行器 轨迹规划 弱通信 模型预测控制 分布式优化 

学科分类：08[工学] 0835[0835] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.13195/j.kzyjc.2024.0306

馆 藏 号：203156372...