基于自由权矩阵的时变时延线性群系统编队控制
2018-04-04石晓航张庆杰吕俊伟
航空学报 2018年3期
石晓航,张庆杰,吕俊伟,
1. 海军航空大学 控制工程系,烟台 264001 2. 空军航空大学 飞行器控制系,长春 130022
群系统编队控制在很多领域都有着广泛的应用[1-2],如多无人机编队控制、多卫星编队控制以及多机器人编队控制等。传统的编队控制方法主要分为3种:领导者-跟随者方法[3]、基于虚拟结构的方法[4]以及基于行为的方法[5]。
近年来,群系统一致性理论的发展和广泛应用[6-7],为编队控制问题提供了新的解决思路。越来越多的学者开始关注基于一致性的编队控制策略。文献[8]给出了一种新的一致性控制协议,并针对大规模群系统,提出了一种有限时间编队控制方法。文献[9]对传统的一致性方法进行扩展,使其可以收敛到指定位置,并应用于二阶动态系统的编队控制中。文献[10]进一步利用多机器人平台编队实验验证了该方法的有效性。文献[11]研究了一类二阶动态非线性群系统的编队控制问题,并分析了通信拓扑对编队形成的影响。文献[12]研究了基于一致性策略的二阶无人机系统时变编队控制方法。文献[13-14]针对二阶无人机系统,考虑通信拓扑结构改变的问题,提出了切换拓扑的一致性编队控制方法。文献[15]通过证明给出轮式小车群系统实现编队的充要条件。文献[9-15]研究的群系统大都为一阶或二阶的动态系统。文献[16-17]讨论了高阶线性定常系统的编队和跟踪稳定性问题。文献[18]讨论了一类由多个二阶系统串联而成的高阶线性系统的编队控制问题。……
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