控制与决策

作者：向雨竹,邹文成,郭健,向峥嵘

单位：南京理工大学 自动化学院,南京 210094,,南京理工大学 自动化学院,南京 210094,,南京理工大学 自动化学院,南京 210094,,南京理工大学 自动化学院,南京 210094,

关键词：无人艇;编队控制;强化学习;固定时间控制;优化控制;多智能体系统

基金：国家自然科学基金项目(62373191,62303224)；海装十四五预研课题项目(3020903010202).

针对多无人艇(unmanned surface vessels,USVs)编队系统中USV视野受限等问题,提出一种以无人机(unmanned aerial vehicles,UAV)作为多USV编队领导者的模型.针对UAV领导的多USV系统水空协同编队问题,设计一种固定时间的优化编队控制算法.在对USV、UAV进行三自由度动力学建模的基础上构建增广系统,并建立一个以优化控制输入及编队误差为目标的性能指标函数.所提出的辨识器-执行者-评价者结构的强化学习算法中,辨识器可以精确辨识系统中的未知非线性动态,通过评价者完成对最优性能指标函数值的评估、执行者更新控制策略两个步骤不断优化控制策略以逼近最优,进而利用Lyapunov方法证明UAV-USV系统编队误差能在固定时间内收敛.最后,通过仿真模拟验证了所提出算法的有效性.

来源：2025年第1期

《控制与决策》期刊编辑部

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