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弱通信条件下多机器人编队控制及稳定性分析
  • ISSN号:1671-7775
  • 期刊名称:江苏大学学报(自然科学版)
  • 时间:0
  • 页码:65-70
  • 分类:TP20[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]哈尔滨工程大学计算机科学与技术学院,黑龙江哈尔滨150001
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(60975071); 国家“863”计划项目(2009AA04Z215)
  • 相关项目:弱通信条件下多水下机器人协同机制研究
中文摘要:

为消除弱通信因素给多机器人编队控制系统带来的影响,基于一致性理论,提出了一种时延依赖的分布式编队控制算法.利用编队图描述机器人群体内部的网络拓扑结构,通过图的矩阵表示,基于矩阵论和控制理论研究具有通信时延的多机器人系统形成稳定的期望编队的条件.根据Lyapunov稳定性定理,得到了线性矩阵不等式(LMI)形式的时延独立和时延依赖的稳定条件,并在此基础上进一步证明采用的控制方法能够保证多机器人系统全局渐近地收敛至期望队形和期望速度.最后,通过一个多机器人编队实例对控制算法和结论进行验证.结果表明在满足系统稳定条件下,所采用的编队控制算法能够保证多机器人系统形成稳定的期望编队.

英文摘要:

To eliminate the influence of limited communication on formation control for multi-robot system,a distributed formation control algorithm based on communication delay was proposed by consensus theory.A formation graph was employed to describe the network topology of robots,and some related matrixes were introduced to represent the formation graph form a desired formation condition by matrix control theories.According to Lyapunov stability theorem,delay-independent and delay-dependent stable conditions were obtained respectively in the form of linear matrix inequality(LMI).The multi-robot system was verified to converge to the desired geometry formation and velocity asymptotically by the proposed algorithm.Simulations of multi-robot formation were performed to verify the effectiveness of formation control strategy and the correctness of conclusions.The results show that the multi-robot system can form the desired formation by the proposed algorithm under stable condition.

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期刊信息
  • 《江苏大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:江苏省教育厅
  • 主办单位:江苏大学
  • 主编:袁寿其
  • 地址:江苏省镇江梦溪园巷30号
  • 邮编:212003
  • 邮箱:xbbj@ujs.edu.cn
  • 电话:0511-84446612
  • 国际标准刊号:ISSN:1671-7775
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1668/N
  • 邮发代号:28-83
  • 获奖情况:
  • 原“机械电子部优秀科技期刊二等奖,江苏省高校学报优秀期刊一等奖,江苏省优秀科技期刊奖,江苏省期刊方阵优秀期刊,华东地区优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:8727