存在时延的分布式无人机编队控制方法

       多无人机协同是未来无人机应用的重要方式,多无人机编队作为多无人机协同的重要技术和研究热点也已引起越来越多关注,分布式无人机相较于集中式具有灵活性好、鲁棒性强,对通信及计算机性能要求低等优点;针对无人机的非线性动力学模型,在有向固定拓扑的条件下,运用高阶一致性理论解决无人机系统的分布式编队问题;基于Lyapunov稳定性原理,利用线性矩阵不等式(LMI),分别得出在具有时变时延导数信息及无导数信息情况下的稳定性充分条件;最后,仿真验证了这种编队控制方法的有效性;研究结果表明,利用文章所提出的方法控制无人机编队飞行,在满足稳定性的前提下,无人机系统能够形成稳定的编队,并达到预期速度。

       由于无人机导引律控制受到参数摄动和外界扰动的影响,传统的小扰动线性化导引控制方法已经无法满足需要,为了提高导引律控制的稳定性和导引精度,提出一种递归小波神经网络自适应滑模变结构导引律优化控制方法.首先,将变结构控制理论运用于无人机的导引律控制设计,推导出自适应滑模变结构导引律.然后,应用递归小波神经网络的非线性特点,通过离线训练一个神经网络模块,嵌入到控制回路中,实现对无人机变结构导引律控制的优化.最后,根据优化后的导引律得到无人机状态的期望值,并将期望值与无人机状态的实际值之间的误差进行自主攻击轨迹的飞行控制.仿真结果表明,无人机导引律优化控制能够提高无人机的稳定性,而且具备良好的抗扰动能力,无人机在导引律控制过程中控制量变化平稳,具有良好的动态品质.可行性分析证明了改进方法的有效性和合理性。

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