全自主无人艇群集围追方法研究

摘要

目前，随着我国海洋实力加强，先前的无人艇自主程度和控制方式具有较大局限性，研发先进的全自主无人艇成为未来趋势，具有重要的实际意义。在全自主无人艇关键技术研究过程中，全自主无人艇的物理结构体系和研究框架能给研发提供方向上的指导。本文提出基于蜂拥控制的无人艇群集围追方法，以三自由度的无人艇运动模型为仿真对象，验证了蜂拥控制在协同控制中的可行性。 在查阅全自主无人艇、集群蜂拥控制目前成果基础上，根据在研项目深入了解无人艇控制中的干扰因素，并分析了全自主无人艇从设计到研发到实验整个结构体系。同时，研究了全自主无人艇的不同参考坐标系下简化的三自由度运动学和动力学模型，并结合经典的蜂拥控制算法，提出了一种全自主无人艇群集围追方法，该方法采用虚拟领导-跟随方法是，构建虚拟领导与目标之间在运动坐标系下的运动学模型。给出了其分布式群集围追方法的具体实施步骤：感知和探测围追对象、识别围追对象、协同作业、调整虚拟领导者与围追对象状态、变换队形等。并利用MATLAB对提出的方案进行了仿真，验证方法可行性。 最后总结了工作中的不足，提出了待改进的地方。

目录

第一个书签之前