一种避碰与连接保持约束下的无人艇分布式编队控制方法

摘要

本发明公开了一种避碰与连接保持约束下的无人艇分布式编队控制方法，包括步骤：构建无人艇的运动学和动力学模型；用无向拓扑图来描述无人艇编队系统中各个体间的信息交互；建立第k条边上相邻无人艇的距离误差方程、相对航向角误差方程以及方位角误差方程，并将避碰与连接保持约束描述成对编队误差的约束问题；采用对数障碍李雅普诺夫函数来确保编队误差满足预设暂态性能的约束条件，并运用后推设计法针对第i个无人艇的相对航向角误差系统、距离误差系统和方位角误差系统进行虚拟控制器的设计；在编队控制器设计中运用动态面控制技术避免对虚拟控制器反复求导问题和解决加速度不可测问题；设计出基于扰动观测器的分布式编队控制器。