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1、第4期組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)No．42017年4月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueApr．2017文章編號(hào):1001－2265(2017)04－0078－04DOI:10．13462/j．cnki．mmtamt．2017．04．019帶有時(shí)延的多無(wú)人機(jī)編隊(duì)同步控制的策略研究朱獻(xiàn)文，王端(黃淮學(xué)院國(guó)際學(xué)院，河南駐馬店463000)摘要:針對(duì)帶有時(shí)延性的多無(wú)人機(jī)編隊(duì)同步控制問(wèn)題，采用拉格朗日方程的控制思想建立無(wú)人機(jī)編隊(duì)控制力矩補(bǔ)償方程策略。首先，建立四旋翼無(wú)人機(jī)雙PID控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
2、其次，采用超橢圓方程描述多無(wú)人機(jī)編隊(duì)隊(duì)形，同時(shí)根據(jù)位置誤差與同步誤差之間關(guān)系設(shè)計(jì)出的時(shí)延性控制力矩。最后，分析了時(shí)延性對(duì)無(wú)人機(jī)控制影響以及時(shí)延性控制策略對(duì)3架無(wú)人機(jī)編隊(duì)的同步速度、俯仰角、偏航角性能影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，時(shí)間延遲降低了無(wú)人機(jī)性能及穩(wěn)定性;時(shí)延性控制策略有效的提升了編隊(duì)的同步執(zhí)行能力及穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞:編隊(duì)飛行;拉格朗日方程;無(wú)人機(jī);控制策略中圖分類號(hào):TH166;TG506文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:AStudyonSynchronizationApproachtoFormationControlinMulti-UAVswithTimeDelayZHU
3、Xian-wen，WANGDuan(InternationalCollege，CollegeofHuanghuai，ZhumadianHenan463000，China)Abstract:FortheSynchronizationapproachtoformationcontrolinmulti-UAVswithtimedelay，thecontrolstrategyoftorquecompensationinUAVformationbasedonthecontrolideaofLagrangeequationispro-posed．Firstly
4、，thedoublePIDcontrolsystemstructureoffourrotorcraftUAVisbuilt．Secondly，theMulti-UAVformationisdescribedbythesuperellipticequationsandthecontroltorqueisdesignedbasedonthere-lationbetweenpositionerrorandsynchronizationerror．Finally，thecontrolimpactfactorofUAVisana-lyzedandtheper
5、formanceofthecontrolstrategyofthreedronesformationinsynchronousspeed，pitchingangleandyawangleisanalyzed．TheexperimentalresultsshowthattheUAVperformanceandstabilitywouldbereducedduetothetimedelay;Thesynchronousexecutionabilityandstabilityoftheformationareimprovedeffectivelybyth
6、econtrolstrategy．Keywords:formationflight;lagrangeequation;UAV;controlstrategy0引言關(guān)于較大規(guī)模系統(tǒng)與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合運(yùn)行時(shí)，由于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)通過(guò)很多通信節(jié)點(diǎn)連接導(dǎo)致通信延遲，為了提高無(wú)人機(jī)的較大操作范圍，我們研究了無(wú)因此，時(shí)間延遲因素必須作為一種重要影響參數(shù)。無(wú)人機(jī)群組編隊(duì)飛行。對(duì)于編隊(duì)飛行，目前有兩種控制人機(jī)群組編隊(duì)控制時(shí)，從大型控制系統(tǒng)角度來(lái)看，延時(shí)策略:集中控制和分散控制。集中控制編隊(duì)利用計(jì)算預(yù)測(cè)和幾種類型的預(yù)測(cè)控制［3-4］來(lái)解決控制系統(tǒng)的網(wǎng)機(jī)技術(shù)，是一個(gè)簡(jiǎn)單而
7、單一的地面控制站(Ground絡(luò)延遲問(wèn)題。文獻(xiàn)［7-9］采用不同的控制方法對(duì)無(wú)人ControlStation，GCS)連接所有無(wú)人機(jī)并且直接控制;機(jī)進(jìn)行了優(yōu)化控制，但所有控制算法都未考慮系統(tǒng)的另一個(gè)是分散控制的平面結(jié)構(gòu)，每個(gè)無(wú)人機(jī)的工作負(fù)時(shí)間延遲問(wèn)題。載分開(kāi)。盡管兩種控制方式從根本上不同，但是控制鑒于此，本文針對(duì)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)延遲問(wèn)題，提出了對(duì)系統(tǒng)都有時(shí)間延遲的發(fā)生，對(duì)無(wú)人機(jī)飛行性能有著不多無(wú)人機(jī)編隊(duì)隊(duì)形響應(yīng)的時(shí)延性控制策略。首先，建同影響。集中控制的時(shí)間延遲存在于GCS控制太多立四旋翼無(wú)人機(jī)雙PID控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。其次，采用超無(wú)人機(jī)，過(guò)多的操作過(guò)程。而
8、分散控制的延遲存在于橢圓方程描述多無(wú)人機(jī)編隊(duì)隊(duì)形，同時(shí)根據(jù)位置誤差每一次層次結(jié)構(gòu)之間。文獻(xiàn)［1-2］研究中存在系統(tǒng)上與同步
