切换拓扑条件下的多无人机系统编队包含控制

摘要

针对切换拓扑条件下的多无人机系统编队包含控制问题,基于一致性算法设计了分布式控制器,通过变量代换将领导者的编队控制问题先转化为一致性问题,再通过对Laplacian矩阵的特殊分解,将一致性问题简化为低阶系统的渐进稳定性问题;通过具有多领导者的Laplacian矩阵性质,将跟随者的包含控制问题转化为渐进稳定性问题.文中给出切换拓扑平均驻留时间概念,结合线性矩阵不等式和Lyapunov函数给出了一致性控制器的设计步骤,并证明了在所设计的控制器作用下,切换拓扑图条件下的多无人机系统能够实现编队包含状态飞行.在三维空间中对多无人机系统系统进行仿真验证,结果表明所设计的一致性控制器解决了切换拓扑条件下的多无人机系统编队包含控制问题.