多智能体领航跟随一致性和轨迹跟踪问题研究

摘要

针对具有领航者和跟随者的多智能体时变编队问题,在考虑具体模型的基础上分别对领航者和跟随者的控制算法展开研究.首先对跟随者提出参考位姿时变情况下的一致性算法,给出了稳定性证明;然后针对具有非完整性约束的轮式机器人模型设计领航者的轨迹跟踪算法,使领航车辆以期望的速度、角速度行驶在规定的轨迹上;同时考虑了环境障碍物和编队车辆之间的碰撞问题,设计了人工势能场避障算法.最后综合以上算法,以"行星-卫星"式时变编队为例,成功地让领航者走固定轨迹、跟随者始终保持在领航者坐标系下某一轨迹上,并且通过仿真验证了该时变编队算法可行性,所提算法为后续更复杂的时变编队研究提供了思路.