分数阶多机器人的领航-跟随型环形编队控制

伍锡如,邢梦媛

(桂林电子科技大学电子工程与自动化学院,广西桂林 541004)

1 引言

近年来,随着机器人技术的崛起和发展,各式各样的机器人技术成为了各个领域不可或缺的一部分,推动着社会的发展和进步.与此同时,机器人面临的任务也更加复杂,单个机器人已经无法独立完成应尽的责任,这就使得多机器人之间相互协作、共同完成同一个给定任务成为当前社会的研究热点.多机器人系统控制的研究主要集中在一致性问题[1]、多机器人编队控制问题[2-3]、蜂拥问题[4-5]等.其中,编队控制问题作为多机器人系统的主要研究方向之一,是国内外研究学者关注的热点问题.编队控制在生活生产、餐饮服务尤其是军事作战等领域都发挥着极大的作用.例如水下航行器在水中的自主航行和编队控制、军事作战机对空中飞行器的打击以及无人机在各行业的应用等都是多机器人编队控制上的用途[6-7].目前,多机器人编队控制方法主要有3种,其中在多机器人系统编队控制问题上应用最广泛的是领航-跟随法[8-10];除此之外,还有基于行为法和虚拟结构法[11].基于行为的多机器人编队方法在描述系统整体时不够准确高效,且不能保证系统控制的稳定性;而虚拟结构法则存在系统灵活性不足的缺陷.领航-跟随型编队控制法具有数学分析简单、易保持队形、通信压力小等优点,被广泛应用于多机器人系统编队[12].例如,2017年,Hu等人采用分布式事件触……