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无人航行器集群的协同控制理论体系
目录
文档概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
1.3研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
1.4技术路线与框架．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
无人航行器集群建模．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
2.1单个无人航行器动力学模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
2.2集群建模方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
2.2.1基于图论的方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
2.2.2基于向量场的方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
2.2.3基于多智能体系统的方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
2.3集群环境模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30
2.3.1有界环境模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
2.3.2无界环境模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
集群协同控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
3.1协同控制目标与性能指标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
3.2协同控制策略分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39
3.2.1分层式控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44
3.2.2平行式控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46
3.2.3混合式控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48
3.3协同控制策略设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50
3.3.1集群队形控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55
3.3.2集群路径规划．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58
3.3.3集群编队飞行控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62
3.3.4集群任务分配．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64
鲁棒与自适应控制技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66
4.1鲁棒控制理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．69
4.1.1李雅普诺夫稳定性理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70
4.1.2预测控制理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71
4.2自适应控制技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74
4.2.1基于参数自适应的控制方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．78
4.2.2基于模型参考自适应的控制方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81
4.3非线性控制技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．84
4.3.1反馈线性化控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．87
4.3.2李雅普诺夫直接设计法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．88
集群协同控制算法实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．92
5.1算法设计与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．94
5.2仿真平台搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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