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申请/专利权人:电子科技大学
摘要:本发明公开了一种仅方位角测量下基于双领导者模式的集群协同控制方法,首先为无人机集群中所有智能体分配身份,确定领导者、副领导者和其余跟随者,使用邻接矩阵规定编队内各无人机通讯关系,无人机利用方位角测量信息计算位置,根据目标误差输入运动控制律,完成编队跟随行为,最后判断智能体是否到达目标位置。本发明的方法仅需在无人机上配备能够探测领导者和第一跟随者相对方位角的传感器设备,只对领导者和第一跟随者二者有较高的设备要求,从而简化硬件设备,降低成本,在简单的约束下,能自动对其编队整体期望角度和缩放规模完成跟随,可实现集群的运动控制,对未知区域进行合作式扫掠,完成任务目标。
主权项:1.仅方位角测量下基于双领导者模式的集群协同控制方法,具体步骤如下:S1、为无人机集群中所有智能体分配身份,确定领导者、副领导者和其余跟随者;S2、使用邻接矩阵规定编队内各无人机通讯关系;S3、无人机利用方位角测量信息计算位置;S4、无人机根据目标误差输入运动控制律,完成编队跟随行为;S5、判断智能体是否到达目标位置,若是则结束,若否则回到步骤S3;所述步骤S3中:无人机利用自身可获取的相对自身坐标系下领导者和第一跟随者的方位角测量信息,利用双领导者刚体进行三角定位,确定自身的位置;智能体n获取自身前进方向与全局坐标系的夹角为θasn,领导者和第一跟随者之间距离为ρs,形成双领导者刚体,在第n跟随者智能体本地坐标系Cn下的测定领导者的相对方位角为θsnl,测定第一跟随者的相对方位角为θsns1,计算此时无人机跟随者n在领导者坐标系Cl下当前位置为sn=xn,ynT,其中,T表示矩阵转置,xn,yn为无人机跟随者n此时的二维坐标值: 第n跟随者无人机获得其在领导者坐标系下的目标位置st,根据计算出的sn,计算此时相对目标位置的误差值为所述步骤S4中:使用设计控制率为: 其中,ωfi为智能体指向的方向目标,ufi为智能体此时的速度目标,在二者约束下跟随者智能体收敛于编队中的期望位置;Kai为幅度参量,Kfi为频率参量。
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