钱殿伟， 郭锦荣

(华北电力大学 控制与计算机工程学院，北京 102206)



多机器人的积分滑模编队控制

钱殿伟， 郭锦荣

(华北电力大学 控制与计算机工程学院，北京 102206)

以一组非完整约束两轮机器人为研究对象，提出了具有非匹配不确定性的移动机器人系统的积分滑模编队控制。在单个机器人运动学模型的基础上，考虑机器人自身参数变化、打滑和侧移等不确定性的影响，采用领航-跟随机制，建立了编队系统的动力学模型。该动力学模型含有非匹配不确定性，无法应用积分滑模控制的不变性抑制。在合理的假设下，从理论上证明了具有非匹配不确定的编队系统在滑模阶段具有局部渐近稳定性；证明了提出的积分滑模编队控制律能够保证滑模的可达性条件。最后以三个机器人组成仿真实验平台，验证了在非匹配不确定性的了积分滑模编队控制方法的有效性及可行性。

多机器人； 领航-跟随； 编队控制； 非匹配不确定性； 积分滑模

0 引 言

与单个复杂机器人相比，多个简单机器人构成的协调系统在工作效率、灵活性及鲁棒性等方面更具优势[1-2]。编队控制是多机器人协调技术的一个重要研究领域，在巡逻、搜寻、侦察、空间探测、无人机编队飞行等领域，编队控制有着十分广泛的应用前景和实用价值[3-5]。

多机器人的编队控制是指多个机器人组成的团队在执行任务的过程中，在适当的环境约束下，相互之间保持预定的几何关系[6-7]。编队控制有多种机制，如行为法[8]、虚拟结构法[9]、领航-跟随法[10-11]及人工势场法[12]等。……