论文部分内容阅读
无线传感器网络(WSN)和多机器人的编队控制是学术研究的热点问题,两者的相互结合和交叉运用形成了一个集传感器网络、信息技术、自动控制、多智能体、网络反馈于一体的系统平台,具有很高的学术研究价值,可广泛应用于军事领域、智能交通、环境监测、健康医疗等领域。针对多目标跟踪和多机器人控制问题,本文搭建了一个基于网络化平台的多机器人控制系统,并在实验平台上研究无线网络的组网以及多机器人的控制,实现了对多目标的准确跟踪和多机器人的编队控制,以及网络信息的快速准确反馈。首先,本文对网络化多机器人控制的实验平台进行了详细的介绍,将系统分成了监控层、通信层和对象层,并对这三个层面的硬件资源和软件架构进行了详尽的分析与介绍,包括硬件的特性、功能以及软件工作的流程,系统的实现方法等。为了保证系统通信更加的稳定,本文采取了一些数据保护机制,使数据通信更加的完整和准确,保证了系统的有效运行。其次,由于移动机器人在实验平台作为执行元件,系统的任务规划和研究必须要通过移动机器人的控制来实现,本文中移动机器人的速度控制采取了数字PID增量型控制算法,介绍了其具体原理、控制参数对控制效果的影响以及控制器实现过程和效果分析;而移动机器人的运动控制本文采取了模糊控制算法,以移动机器人走直线为例设计机器人的模糊控制器,详细的介绍了移动机器人模糊控制器的设计步骤,并通过实验证明控制器对机器人运动控制的有效性。最后,在平台搭建和机器人控制算法的基础上,本文实现了多移动机器人的编队控制,通过实验可以看出机器人在跟踪定点的过程中保持在一定的队形。为了实现多个移动机器人对动态目标点的跟踪,构建了车式移动机器人的运动学模型,并根据实际情况对模型进行了改善,并设计了控制器实现了移动机器人对动态目标点的跟踪,仿真结果说明机器人能够有效的跟踪动态目标点,为下一步机器人的跟踪动点的编队控制提供了理论支持。