切换拓扑下群系统保性能编队形成问题优化控制方法
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空军航空大学

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V249

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Optimal Control Method for Swarm Systems Formation Achievement Problem with Guaranteed-Performance and Switching Topologies
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Aviation University of Air Force,

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    摘要:

    针对群系统编队形成问题,提出了一种切换拓扑下保性能的优化控制方法。首先,建立保性能编队形成问题的数学描述,设计编队控制协议。其次,通过变量代换,给出群系统实现时变编队的充分条件,借助李雅普诺夫方法分析系统的稳定性。然后,通过求解线性矩阵不等式,设计编队控制器,给出群系统性能上界值的数学表达形式。最后,仿真实验验证了控制方法的有效性。

    Abstract:

    For the formation achievement problem for swarm systems, an optimal control method with guaranteed-performance and switching topologies is put forward. Firstly, establish the mathematical description of the formation achievement problem with guaranteed-performance and design a formation control protocol. Secondly, sufficient conditions for swarm systems with time-varying formation are obtained by variable substitution and the stability of the system is analysed using common Lyapunov approach. Then, the formation controller is designed by solving the linear matrix inequality, and the mathematical expression of the upper bound of performance for swarm system is given . Finally, a numerical simulation is provided to illustrate the effectiveness of the control method.

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  • 收稿日期:2022-04-08
  • 最后修改日期:2022-07-12
  • 录用日期:2022-07-17
  • 在线发布日期: 2022-07-30
  • 出版日期: