基于Shape Theory和Flocking的编队控制研究

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:youjian_youjian
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
无人机的编队控制在环境感知、集群对抗、搜救等应用中发挥了重要的作用,它是无人机编队导航的基础。编队控制主要包括编队队形控制和编队机动控制两个研究内容。在编队队形方面,目前的研究主要集中在一组编队的队形控制,然而这并不适应于多任务的场景;在编队机动控制方面,国内外学者大多采用多种方法定义编队,来实现编队的机动控制,定义编队方法的不变性较弱。为了使编队能够适应于多目标和多任务的场景,并提高定义编队方法的不变性,本文以无人机为研究对象,主要对编队队形控制和编队机动控制进行研究:1.对于编队队形控制,针对一组编队无法适应于多目标和多任务场景的情况。本文提出一种能够独立控制多组编队队形的算法。为了实现多组编队的队形控制,使用shape理论来定义编队队形,将编队的队形控制问题转换为非光滑的凸优化问题,使用递归神经网络对该优化问题进行求解,该算法能够独立控制多组编队的大小、形状、方向和限制区域;使用匈牙利算法重新计算无人机初始位置和目标位置的匹配关系,使多无人机形成编队的总路径长度减少约45%;并给出了两个仿真示例验证了本章所提出算法的有效性。2.对于编队机动控制,提出了一种基于shape theory和flocking算法的无人机编队机动控制算法。使用栅格地图构建编队的工作空间,根据栅格地图的最优路径和自由栅格为编队设定限制区域,并使用基于shape理论的编队队形控制算法在每个限制区域中计算出满足目标队形约束的目标编队,使用flocking算法驱动无人机追踪时变的目标编队以完成编队的旋转、平移和放缩运动。该算法仅使用一种定义编队的方法就能使编队实现平移、旋转和放缩运动,适应环境的变化,提高了定义编队方法的不变性。最后,通过仿真验证了本章所提出算法的可行性,并使用编队队形的形变程度和编队跟随参考路径的情况来衡量该算法的性能,结果表明该算法能够在保持队形的情况下从初始位置运动到目标位置。基于机器人操作系统(ROS)搭建了多无人机编队的半物理仿真平台(HILSP),并使用该仿真平台对本文提出的多组编队队形控制算法进行了验证。
其他文献
亲子阅读作为早期阅读的重要组成部分,能培养孩子的学习兴趣,还能培养孩子口语表达能力,拓展思维等,是一种强调亲子间互动的阅读方式,它对促进孩子的身心健康发展具有特殊的意义。
2013年5月11日上午,“中三角”湘鄂赣皖四省公共图书馆联盟在湖北武汉正式成立,四省图书馆馆长共同出席了此次签约仪式。安徽省各级公共图书馆加盟后,使联盟总服务人群达到2.3亿,
目的:通过研究颈围大小对痰瘀互结型高血压病患者左室重构及左室舒张功能的影响,为更好的防治高血压提供新思路。研究方法:收集2017年2月至2018年1月来源于福建中医药大学附
粤府函[2019]147号为加强机动车排气污染防治,进一步改善我省环境空气质量,保障人民群众身体健康,根据《中华人民共和国大气污染防治法》《广东省大气污染防治条例》《国务院
目的比较腰骶部推拿和腹部推拿对雌性压力性尿失禁(SUI)大鼠尿道括约肌组织形态的影响,探讨推拿治疗女性压力性尿失禁的机理。方法将雌性SD大鼠随机分为腹部推拿组、腰骶部推拿
公共图书馆作为家庭与工作(学校)之外第三空间,已经成为人们的共识。公共图书馆营造第三空间应是多方位的,其中的读者休闲读书区设立,就是公共图书馆营造第三空间的尝试,也是读者服
目的从健康儿童滞留的乳牙牙髓组织中分离出乳牙牙髓干细胞(SHED),体外培养观察,研究其生物学特性。方法用酶消化法培养SHED,观察细胞形态、克隆形成能力,以免疫组化和流式细胞技术
以新时期地方高校图书馆人才危机作为文章的切入点,分析了新时期地方高校图书馆人才危机的表现及其产生的原因,并对解决新时期地方高校图书馆人才危机的策略进行了阐述。
2015年9月24-25日,由安徽省图书馆学会、安徽省公共图书馆阅读推广联盟、蚌埠市文化广电新闻出版局(旅游局)主办,蚌埠市图书馆承办的2015年全省图书馆阅读推广学术研讨会在蚌埠隆
畜牧业承农启工,产业链长,是连接种植业、加工业、流通服务业的重要枢纽,是现代农业产业体系的重要组成部分,是山区优化产业结构、增加农民收入、建设和谐社会的必然要求。但受经