控制与决策

作者：戴邵武,赵超轮,李飞,韩旭,赵国荣

单位：海军航空大学,山东 烟台 264001,,海军航空大学,山东 烟台 264001,,海军航空大学,山东 烟台 264001,,91001部队,北京 100000,,海军航空大学,山东 烟台 264001,

关键词：无人机;四旋翼;编队控制;分布式控制;模型预测控制;虚拟领航法

基金：国家自然科学基金项目(61903374)；中国博士后科学基金项目(2019M653928).

针对多无人机在编队飞行过程中需满足机间避碰、通信、避障等约束的问题,设计一种考虑多约束的分布式模型预测控制算法,使无人机编队在满足上述约束的前提下,实现轨迹跟踪、队形保持.首先,在不考虑通信时延、外界干扰、噪声的情况下,以四旋翼为控制对象,建立线性时不变的单机及编队运动模型;然后,在考虑状态约束、输入约束、机间避碰、机间通信、避障等多种约束的情况下,以轨迹跟踪、队形保持为控制目标,基于虚拟领航策略设计一种分布式模型预测控制算法;接着,对优化问题的可行性以及编队系统的渐近稳定性进行分析,其中算法的终端部分设计、相容性约束设计是保证系统稳定的关键;最后,利用6架无人机仿真验证所提出控制算法的有效性.

来源：2023年第3期

《控制与决策》期刊编辑部

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