周锐森 冯友兵

（江苏科技大学电子信息学院 镇江 212003）

1 引言

无人机无人车联合运动作为异构智能体协同运动控制重要组成部分［1］，受到国内外普遍关注。无人车在危险、肮脏环境下的救援运输能力与无人机在灾情探测、搜救、检查的能力具有很强的互补性，二者协同可以有效拓宽UAV以及UGV的应用范围，在军事和民用活动中都具有很大的实用价值［2］。

当前无人器联合运动方法主要有基于行为法、虚拟结构法、人工势场法、领导-跟随法等。文献［4］基于反步法运用行为法生成虚拟机器人实现无人车的联合运动控制；文献［5］根据领导-跟随法基于Lyapunov方法设计状态观测器实现多无人机的联合运动跟踪控制。其中一致性算法已经有大量研究［6～7］，比如文献［3］基于虚拟结构法将自适应拓扑通信与一致性算法相结合实现多无人机的联合运动控制，可是一般都只是将联合运动的成员看作质点忽略其模型运动特征，在建立了无人器非线性模型后根据位置速度误差得到控制率。却忽略了模型本身运动中姿态控制的约束问题，虽然有学者提出基于hp自适应伪谱法的控制［8］，但约束只考虑到转换矩阵中欧拉角奇异值问题而忽略实际工程中的物理意义。在实际工程中，不论是四旋翼无人机还是无人车都会因为控制输入量过大或者对其变化率过大，造成无人器过分响应导致飞机翻机坠毁、无人车失联等问题。

模型预测控制可以将运动系统实际的约束条件加入预测运动中，实现最优控制。……