多无人机编队控制算法

避障协作效率高

该算法使多无人机系统能够从跟踪编队平滑切换为遏制编队,同时实现三维环境下的避障与避撞,优于传统反步控制器。

Zhixu, Du · 张皓 · 王祝萍 · 严怀成

IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems 2024

技术优势

跟踪与包容无缝切换

利用平滑转换函数,无人机群在飞行过程中能够从跟踪编队平滑地切换到包容编队,将被跟踪目标围困在凸包内。

避障避碰有保障

通过引入两个无碰撞函数并利用基于李雅普诺夫的模型预测控制,无人机群在具有多个障碍物的三维场景中能够避免与障碍物以及无人机之间的碰撞。

稳定性有理论保证

该控制方法继承了反步法的稳定性,同时采用模型预测控制的滚动时域优化,因而在理论上具有良好的稳定性。

仿真优于反步法

仿真与对比结果证实,所提控制器在安全性和跟踪性能方面优于传统反步控制器。

应用场景