无人机集群分组编队控制跟踪一体化设计

摘要：

针对具有Lipschitz非线性动力学特性的无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)集群系统的分组编队跟踪控制问题,提出了 一种基于一致性理论的分组编队协同控制方法.首先,建立分层双虚拟结构的协同控制框架,将多编队生成、保持以及组内组间协同变换等复杂编队任务作为控制目标,基于参数组的队形描述方法,在分层控制框架内分别设置轨迹导引UAV和基准UAV,并利用UAV之间的局部运动信息设计编队控制律,克服了采用现有多编队控制策略编队间难以协同的缺陷;其次,设计多编队控制和目标跟踪一体化控制策略,确保在多编队进行协同变换的同时实现对机动目标的精确协同跟踪;最后,仿真结果验证了所提的控制算法能够实现分组编队的跟踪控制.

关键词：多编队控制、一致性控制、队形参数组、分组编队协同、目标跟踪

所属期刊栏目：45

分类号：V24(航空仪表、航空设备、飞行控制与导航)

资助基金：山东省自然科学基金资助课题ZR2020MF090

在线出版日期：2023-03-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：848-858