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- 小型航空器编队飞行过程的协同优化控制
- 作者： 宗令蓓 来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 协调优化控制 多智能体系统 无人机 队形保持 编队飞行 避障
- 描述： 随着智能控制技术的发展，智能化、低成本的无人机已经逐步成为部队的重要武器装备，在阿富汗和伊拉克战争中已经发挥出巨大的作用。而无人机编队协同执行任务不仅可以弥补单架无人机执行任务时的缺陷，还可有效提高无人机的作战效率，拓宽其使用范围。本文针对无人机编队飞行的实际背景和限制条件，提出了一种基于MAS技术的编队飞行的智能优化控制策略和实现算法。利用多Agent之间的交互作用，以灵活便捷的方式进行各单机之间的协同优化，从而可实现多架无人机的自主编队飞行。考虑到leader-follower原理的支配机制，对面向编队飞行的僚机控制律与实现算法进行了重点研究，设计了僚机编队控制器，通过仿真实验验证了其鲁棒性和稳定性。然后在传统的leader-follower结构基础上，又提出了一种基于分布式控制结构的大规模无人机编队模型，针对这种模型设计了一种基于MAS技术的无人机编队飞行协调优化控制方法，通过长机与僚机的多个Agent之间的相互协调最终实现编队飞行。最后针对多机编队的具体任务和目标，阐述了队形变换和队形保持过程中的协同控制方法。在VC环境下对长机的航迹规划算法进行仿真，提出基于长机航迹规划的多机协同控制策略。在无人机高度发生变化和不发生变化时，分别对编队队形的变化与躲避威胁等特殊情况下无人机编队单元之间的协调优化进行了仿真验证和分析。