基于控制障碍函数的多艇协同包围控制方法

作     者：卢泰宇 徐海祥 余文曌 LU Taiyu;XU Haixiang;YU Wenzhao

作者机构：武汉理工大学高性能船舶技术教育部重点实验室武汉430063 武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉430063 

基　　金：海南省科技计划三亚崖州湾科技城科技创新联合项目(2021CXLH0016) 国家自然科学基金(52201373) 湖北省自然科学基金(2022CFB794) 

出 版 物：《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 (Journal of Wuhan University of Technology（Transportation Science & Engineering）)

年 卷 期：2024年第48卷第6期

页      码：1111-1118页

摘      要：文中提出了一种基于控制障碍函数的分层控制方法.在制导层设计了一种仅需邻居艇信息的分布式制导律,实现对运动目标的包围控制,并引入控制障碍函数,保证相邻两艇在规避静态障碍物的同时始终在通信范围内;考虑未知环境干扰、模型不确定性以及由传统滑模控制器所产生的抖振现象,基于复合正交神经网络的逼近特性和自适应滑模趋近律,在控制层设计了自适应神经滑模控制律,以精确跟踪分布式制导律给出的制导信号;基于Lyapunov函数证明了上述闭环控制系统的稳定性,并进行了仿真对比.结果表明:所提出的控制方法能有效提高多无人艇在障碍环境下执行包围任务的成功率,并使控制输出更平滑.

主 题 词：无人艇 协同包围控制 多智能体系统 避障 控制障碍函数 自适应神经滑模控制 

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

D　O　I：10.3963/j.issn.2095-3844.2024.06.015

馆 藏 号：203156556...