摘要：针对无人直升机(Unmanned Aerial Helicopter,UAH)在空地协同跟踪过程中的避障和控制问题,提出了新型路径避障规划和跟踪控制设计方法。针对不确定性的线性UAH模型,通过对UAH警示范围内二维环境信息进行处理判断,借助摸墙算法(Wall-Following Algorithm)提出合适的避障策略,计算避障路径的行进角度以及能够弥补绕行距离的跟踪速度;将所得避障方法拓展至三维环境中,根据水平和垂直方向上的障碍物信息确定UAH飞行角度,从而减小由避障环节所带来的绕行距离;在上述避障算法的基础上,引入人工神经网络(Approximate Nearest Neighbor,ANN)估计模型不确定项,进而结合前馈补偿与最优控制等技术建立了跟踪控制设计方案。仿真结果表明,所提避障策略和控制算法有效。

摘要：针对多无人机编队系统,采用了内外环控制策略。首先,在考虑通讯时延和有界外部干扰的情况下,针对位置子系统提出了一种基于记忆事件触发机制的滑模控制方法。针对所建立的无人机二阶模型,采用领航-跟随法实现期望飞行编队。其次,为降低编队过程中的通讯负荷,设计了基于输入反馈和跟踪误差的新型自适应记忆事件触发机制,针对由此产生的输入通讯时延和系统所受的外部干扰问题,设计了滑模控制器,保证了控制性能并抑制了通讯时延和有界干扰的影响。再次,应用Lyapunov理论和H_(∞)控制理论完成了闭环系统稳定性证明,并且给出了便于滑模控制器增益和触发参数求解的策略。从次,基于所获得的虚拟控制量,针对姿态子系统设计了跟踪控制器。最后,通过仿真验证了所提方法的有效性。