控制与决策

作者：赵超轮,戴邵武,赵国荣,高超,刘帅

单位：海军航空大学 岸防兵学院,山东 烟台 264001,,海军航空大学 岸防兵学院,山东 烟台 264001,,海军航空大学 岸防兵学院,山东 烟台 264001,,海军航空大学 岸防兵学院,山东 烟台 264001,,92635部队,山东 青岛 266000,

关键词：无人机;四旋翼;编队控制;分布式控制;模型预测控制;领航跟随法

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).

针对多四旋翼无人机编队在巡航飞行过程中队形形成和保持问题,采用分布式模型预测控制方法将该问题转化为在线滚动优化问题.建立线性时不变的编队运动模型,进而在考虑状态和输入约束,不考虑时延、外界干扰、噪声的情况下,利用领航跟随策略设计一种分布式模型预测控制器,通过引入自身和邻居的假设状态轨迹设计代价函数.其中邻居信息的交互是在有向、时不变通信拓扑结构下进行的.基于该控制器,无人机能够在跟踪目标轨迹的同时,快速形成预先设定的队形并保持队形飞行.通过引入终端等式约束保证系统稳定,进而将目标函数作为Lyapunov函数,给出编队系统渐近稳定的充分条件.最后,利用6架无人机仿真验证控制算法的有效性和优越性.

来源：2022年第7期

《控制与决策》期刊编辑部

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