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《帶有時延的多無人機編隊同步控制的策略研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第4期組合機床與自動化加工技術(shù)No．42017年4月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueApr．2017文章編號:1001－2265(2017)04－0078－04DOI:10．13462/j．cnki．mmtamt．2017．04．019帶有時延的多無人機編隊同步控制的策略研究朱獻文，王端(黃淮學(xué)院國際學(xué)院，河南駐馬店463000)摘要:針對帶有時延性的多無人機編隊同步控制問題，采用拉格朗日方程的控制思想建立無人機編隊控制力矩補償方程策略。首先，建立四旋翼無人機雙PID控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
2、其次，采用超橢圓方程描述多無人機編隊隊形，同時根據(jù)位置誤差與同步誤差之間關(guān)系設(shè)計出的時延性控制力矩。最后，分析了時延性對無人機控制影響以及時延性控制策略對3架無人機編隊的同步速度、俯仰角、偏航角性能影響，實驗結(jié)果表明，時間延遲降低了無人機性能及穩(wěn)定性;時延性控制策略有效的提升了編隊的同步執(zhí)行能力及穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞:編隊飛行;拉格朗日方程;無人機;控制策略中圖分類號:TH166;TG506文獻標識碼: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)與移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合運行時，由于移動網(wǎng)絡(luò)信號通過很多通信節(jié)點連接導(dǎo)致通信延遲，為了提高無人機的較大操作范圍，我們研究了無因此，時間延遲因素必須作為一種重要影響參數(shù)。無人機群組編隊飛行。對于編隊飛行，目前有兩種控制人機群組編隊控制時，從大型控制系統(tǒng)角度來看，延時策略:集中控制和分散控制。集中控制編隊利用計算預(yù)測和幾種類型的預(yù)測控制［3-4］來解決控制系統(tǒng)的網(wǎng)機技術(shù)，是一個簡單而
7、單一的地面控制站(Ground絡(luò)延遲問題。文獻［7-9］采用不同的控制方法對無人ControlStation，GCS)連接所有無人機并且直接控制;機進行了優(yōu)化控制，但所有控制算法都未考慮系統(tǒng)的另一個是分散控制的平面結(jié)構(gòu)，每個無人機的工作負時間延遲問題。載分開。盡管兩種控制方式從根本上不同，但是控制鑒于此，本文針對無人機系統(tǒng)延遲問題，提出了對系統(tǒng)都有時間延遲的發(fā)生，對無人機飛行性能有著不多無人機編隊隊形響應(yīng)的時延性控制策略。首先，建同影響。集中控制的時間延遲存在于GCS控制太多立四旋翼無人機雙PID控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。其次，采用超無人機，過多的操作過程。而
8、分散控制的延遲存在于橢圓方程描述多無人機編隊隊形，同時根據(jù)位置誤差每一次層次結(jié)構(gòu)之間。文獻［1-2］研究中存在系統(tǒng)上與同步
