基于捕食逃逸鸽群优化的无人机紧密编队协同控制

摘要：

提出一种基于捕食逃逸鸽群优化(pigeon-inspired optimization,PIO)的无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)紧密编队协同控制方法.基于人工势场法设计了外环控制器,将无人机紧密编队转化成一种抽象的人造势场中的运动;基于鸽群优化算法设计了内环控制器,进行控制量的优化求解.在遵循鸽群优化基本思想的基础上,对其结构进行调整,并针对基本鸽群优化易陷入局部最优的问题,引入了捕食逃逸机制来改善鸽群优化总体性能.最后,将本文所提出的改进鸽群优化算法与基本鸽群优化算法、粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法进行了系列对比实验,实验结果验证了文中所提方法的可行性、有效性和优越性.

关键词：无人机、鸽群优化、紧密编队、粒子群优化、捕食逃逸、人工势场法

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资助基金：国家自然科学基金重点项目批准号:61333004、国家杰出青年科学基金项目批准号:61425008、国家自然科学基金面上项目批准号:61273054和中组部青年拔尖人才支持计划资助

在线出版日期：2015-07-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：559-572