多无人飞行器协同编队控制

本文将一种新颖的"扩展—分解—聚集(EDA)"策略应用于多无人机协同编队控制问题的解决。这种EDA策略可以将复杂的编队控制问题转化成一组相对容易解决的子问题。为了实现多无人机Aerosonde的编队飞行控制,文中设计了分布式纵向、横向队形控制器,用于仿真验证所提出EDA策略的可行性及有效性。     

基于智能机器人的运动轨迹实验综述

针对高职院校机械制造及自动化专业学生,以机器人平台为对象,介绍基于智能机器人的运动轨迹实验教学。在此平台上,设计并开发了适用于高职学生的基础性系列实验,包括定位、前进、转弯、倒退、停止等实验内容。该实验能够让学生掌握智能机器人的基本寻迹控制原理,增强学生对机械制造及其自动化专业的学习兴趣,从而对学生的团队精神、实践技能和科技创新有着很大的提高。     

基于动态聚类分析的空袭编队判断模型

空袭编队是由担负不同作战任务的飞机组成的战术机群,其分布是防空作战指挥员分析空袭企图和定下作战决心的重要依据。空袭编队具有数量多、分布范围大,空情分析要求实时性强的特点,依据空中目标的数据特征,首先建立了基于动态聚类法对空中目标群进行分类的方法和步骤,该算法具有较好地收敛性,能够满足防空指控系统的高实时性要求。在此基础上提出了目标群内和目标群间作战参数的计算方法,并依据空袭编队数量分布及航路捷径给出了主要来袭方向和攻击企图分析模型。最后给出了一个具体算例,其运行结果与指挥员的判断基本吻合。工程实际应用表明,该模型能对空中目标进行快速聚类,可为区域防空指挥员准确掌握空情和快速决策提供量化依据。     

基于行为的多机器人编队控制的仿真研究

多机器人的编队问题是多机器人协作中的一个典型问题,编队包括队形形成和编队控制。针对多机器人的编队控制问题,本文采用基于行为法和基于leader的协调策略相结合的方法。首先根据Motor Schema的反应式控制结构,设计了五种基本行为,即奔向目标行为（move-to-goal）,保持队形行为（keep-formation）,躲避静态障碍物行为（avoid-stastic-obstacle）,躲避机器人行为（avoid-robot）和随机行为（random）,对各行为进行加权形成局部控制器来控制机器人的局部行为。然后利用基于leader的协调策略来协调各个机器人的行为,形成全局控制器来控制机器人的最终的行为。通过仿真,验证了该方法的可行性和有效性。     

基于CCD的智能车寻迹方法

介绍自主式寻迹智能车的设计,探讨采用电荷耦合器件(CCD)作为路径采集模块实现自主寻迹的软硬件设计方法.系统以Texas Instrument公司的TMS320LF2407A为主控制器,实现了对CCD输出的黑白视频信号的实时采集处理,通过边沿提取算法获得路径信息,对舵机和驱动电机采用P控制算法,使得智能车行驶快速流畅.研究表明此设计方案可在黑白(或色差较大)赛道上获得良好的自主寻迹效果.     

卫星编队飞行的轨道和姿态GPS自主同步反馈控制

鉴于编队飞行之中卫星不但对轨道有要求,而且对姿态也有要求,例如有的编队飞行卫星在惯性空间中有指向控制的要求,或者相互之间有保持一定的姿态关系的要求,同时在轨道控制过程中也需要姿态信息,因此在编队飞行的建立过程中,需要考虑姿态和轨道的协调控制和同步控制问题.本文提出了用汗同步控制的相对轨道和相对姿态运动学和动力学模型、控制率的选择和设计以及用GPS的伪距和载波相位实现轨道和姿态同步实时反馈控制方法.其中包括用修改的Kodrigues参数实现无奇异的大姿态机动的非线性状态跟踪控制.对EO-1/Landsat 7编队飞行的同步控制进行了数字仿真,证实了设计的正确性和实现的可行性.     

未知环境中基于观察者的多机器人编队控制方法

结合领导-跟随法和VFH+ 避障法,提出一种基于观察者的多机器人编队控制方法,并利用Player/Stage机器人仿真平台,对编队控制方法进行了仿真实验.结果表明,编队控制方法可有效地将一组移动机器人以一定队形无碰地到达指定目的地.基于Player/Stage机器人仿真平台的特性,编队控制方法完全可以用于实际机器人上.     

无人机编队飞行模糊控制系统设计与仿真

将模糊技术应用于无人机编队飞行控制系统设计的研究中,在研究模糊控制理论的基础上,设计了无人机编队飞行控制系统,它包括无人机速度、高度和方向三个部分的模糊控制器.针对编队飞行特点确定相应规则和算法,实现了对编队飞行中无人机的稳定控制,仿真结果说明此模糊控制器优于传统控制器,验证了此方法的有效性和可行性.     

基于多AGENT联合意图的反潜编队仿真模型研究

分析了反潜编队的协同作战过程,提出了编队多Agent的形式化描述方法,给出了单个兵力Agent的行为模型,包括组成结构和控制策略.提出了多Agent联合意图的六元组模型,并应用于舰艇和直升机协同反潜过程进行了形式化描述.采用黑板模型,实现多Agent兵力的战场态势和作战状态共享;基于有穷状态自动机,给出了多Agent兵力协同作战过程描述模型.最后,指出多Agent联合意图理论在计算机兵力生成方面,尤其是兵力协同作战研究方面,具有理论和方法可行性和可实现性.     

用于多无人机编队飞行的PIDA+逆飞行控制器

设计了一种结合PIDA控制及逆控制的多无人机编队飞行控制器.分析了多无人机编队飞行中飞行耦合气流的估计范围,针对个体无人机的轨迹控制模型讨论了其飞行控制器需求,结合逆控制的解耦性能和PIDA控制器低模型依赖、简单结构、快速性等优点,设计了一种PIDA+逆的飞行控制器,最后,以控制器输出约束、飞行气动力参数变化以及气动耦合扰动为指标对PID控制和PIDA+逆控制的控制效果进行了对比仿真,仿真结果表明,PIDA十逆控制能够有效的抑制模型参数不确定性带来的影响,并且在控制器输出约束条件下仍能保持较好的动态性、准确性和鲁棒性.