严卫生，左 磊，崔荣鑫

（西北工业大学航海学院，陕西西安710072）

基于模型参考的多自主水下航行器自适应覆盖控制

严卫生，左 磊，崔荣鑫

（西北工业大学航海学院，陕西西安710072）

针对海洋监测过程中由水下粘滞物等因素引起系统模型参数变化的情况，提出了一种基于模型参考的多自主水下航行器（autonomous underwater vehicles，AUV）自适应覆盖控制方法，旨在合理分配多AUV资源，提高目标海域的监测效率。首先根据给出的系统代价函数，应用质心Voronoi分配原则对目标海域进行最优分配，确定多AUV最优监测目标。在此基础上，利用基于模型参考的自适应控制方法，设计在AUV模型参数未知的情况下，多AUV的最优覆盖控制方法，使得覆盖网络能够从任意初始位置收敛到最优覆盖配置。最后通过仿真实验验证了上述算法的可行性与有效性。

自主水下航行器；海洋监测；最优覆盖控制；模型参考控制；自适应控制

0 引 言

近年来，多智能体最优覆盖控制得到了国内外研究学者的广泛关注［1-5］。多智能体最优覆盖控制是一种面向任务的最优区域分配方法。该方法根据目标环境的任务信息，合理有效地分配多智能体资源，具有任务针对性强，资源利用率高等特点。

目前，多智能体覆盖控制研究多集中在移动机器人领域，其中文献［6］研究在环境信息密度函数未知情况下的最优覆盖问题，通过参数估计的方法实现对目标环境的最优覆盖；文献［7］针对多智能体协同覆盖目标区域的特性，采用邻居通信的信息传播方式，以竞争监测区域的手段，不断更新其Voronoi区域与最优目标，进而达到最优覆盖；……