基于一致性理论的多旋翼飞行器编队控制方法

摘要

针对多架旋翼飞行器敏捷编队控制的问题,提出一种基于一致性理论的多旋翼飞行器编队控制方法。首先,通过图论的方法构建了飞行器编队的通讯拓扑结构,建立了平移和旋转动力学模型,利用有向图表示编队中个体和个体之间的作用关系。其次,结合拓扑学中的图论和传统控制方法,给出了一种包含位置控制和姿态控制的分布式编队控制器设计思路,用于实现期望编队轨迹的跟踪和飞行器姿态稳定。最后,以三架旋翼飞行器为例,设计了空间编队控制器。数学仿真结果表明,该控制方法可以实现对期望的飞行轨迹的跟踪,并使无人机组保持指定的编队状态,验证了该方法的可行性和有效性。