三维动态环境下多无人机编队分布式保持控制
CSTR:
作者:
作者单位:

西北工业大学a. 无人机特种技术重点实验室,b. 无人机研究所,西安710065.

作者简介:

邵壮

通讯作者:

中图分类号:

V249

基金项目:

“ 十二五” 国防预研项目(41101060101).


Distributed formation keeping control of UAVs in 3-D dynamic environment
Author:
Affiliation:

a. National Key Laboratory of Special and Technology on UAV,b. UAV Research Institute,Northwestern Polytechnical University,Xi’an 710065,China.

Fund Project:

  • 摘要
  • |
  • 图/表
  • |
  • 访问统计
  • |
  • 参考文献
  • |
  • 相似文献
  • |
  • 引证文献
  • |
  • 资源附件
  • |
  • 文章评论
    摘要:

    针对无人机编队沿参考轨迹飞行时遭遇突发障碍物而发生碰撞的问题, 提出一种可实时避障及机间避碰的分布式编队保持算法. 基于虚拟结构编队策略, 采用非线性模型预测控制(NMPC) 方法设计分布式编队控制器. 为了实现通讯延迟下的机间避碰, 采用基于不同优先级的改进避碰惩罚策略. 仿真结果表明, 所设计的分布式编队控制器能保证编队及时避开环境中的突发障碍物, 且无人机间不发生互碰, 避障后的各编队继续以原队形沿参考轨迹飞行.

    Abstract:

    When UAVs formation flying in 3-D dynamic environment following the reference path, obstacles may popup and collisions may happen. To solve this problem, a distributed formation keeping method with obstacle/collision avoidance is proposed. The virtual structure approach and nonlinear model predictive control(NMPC) method are applied to design the distributed formation controller. To achieve collision avoidance between UAVs with consideration of communication delay, a spatial penalty function with the priority strategy is designed. According to the simulation results,the distributed NMPC formation controllers can make the UAVs steer clear of static/moving obstacles with no collisions between UAVs, and the formation keeps following the reference path after finishing obstacle avoidance.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

邵壮 祝小平 周洲 张波 王彦雄.三维动态环境下多无人机编队分布式保持控制[J].控制与决策,2016,31(6):1065-1072

复制
分享
文章指标
  • 点击次数:
  • 下载次数:
  • HTML阅读次数:
  • 引用次数:
历史
  • 收稿日期:2015-04-14
  • 最后修改日期:2015-08-27
  • 录用日期:
  • 在线发布日期: 2016-06-20
  • 出版日期:
文章二维码