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具有通信時(shí)延和拓?fù)鋾r(shí)變的多無人機(jī)姿態(tài)同步控制

余亮; 林達(dá); 任斌; 唐余 四川理工學(xué)院自動(dòng)化與信息工程學(xué)院; 四川自貢643000; 四川理工學(xué)院物理與電子信息工程學(xué)院; 四川自貢643000

摘要：針對(duì)具有二階動(dòng)力學(xué)特性的多無人機(jī)系統(tǒng)模型,研究了多無人機(jī)（multi-UAVs）系統(tǒng)在通信時(shí)延和通信拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為無向時(shí)變情況下的姿態(tài)同步問題。通過對(duì)姿態(tài)同步的一致性條件分析,將一種針對(duì)多個(gè)一般非線性系統(tǒng)的基于輸出反饋的協(xié)同控制方法應(yīng)用在采用四元數(shù)法描述的空間多個(gè)剛體姿態(tài)的協(xié)同控制系統(tǒng)中去,并利用姿態(tài)動(dòng)力學(xué)及Lyapunov-Krasovskii泛函對(duì)該控制方案進(jìn)行了理論證明。數(shù)值仿真結(jié)果表明,當(dāng)通信時(shí)延、通信拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等參數(shù)隨機(jī)切換時(shí),該姿態(tài)同步控制算法能有效地保證每個(gè)飛行器在編隊(duì)中能夠與其他飛行器保持姿態(tài)同步的同時(shí),還能夠在有限時(shí)間內(nèi)達(dá)到期望的時(shí)變姿態(tài)以及角速度。

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