| 切换拓扑下异构无人集群编队-合围跟踪控制 |
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| 引用本文： | 魏志强,翁哲鸣,化永朝,董希旺,任章.切换拓扑下异构无人集群编队-合围跟踪控制[J].航空学报,2023(2):258-273. |
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| 作者姓名： | 魏志强 翁哲鸣 化永朝 董希旺 任章 |
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| 作者单位： | 1. 复旦大学工程与应用技术研究院;2. 航天三院创新研究院;3. 北京航空航天大学人工智能研究院;4. 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（62103023,61873011,61973013,61922008,61803014,62103016）； |
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| 摘 要： | 针对异构无人集群存在层内不同协同控制目标以及层间协同耦合的控制问题，提出了“编队-合围跟踪”控制的定义与框架，采用具有时变输入的跟踪-领导者来生成集群系统的整体参考轨迹，克服了现有编队-合围控制中无法有效控制集群整体宏观运动的缺陷。对于存在切换拓扑的高阶异构集群系统，基于分布式鲁棒自适应估计技术以及预先定义的合围控制策略，利用邻居局部信息交互构造了分布式编队-合围跟踪控制器，给出了分层耦合情况下控制器的多步设计方法。采用共同李雅普诺夫稳定性理论，证明了切换拓扑条件下异构集群实现输出编队-合围跟踪的充分条件。通过无人机-无人车异构集群的仿真例子，验证了所提出的编队-合围跟踪控制方法的有效性。
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| 关 键 词： | 异构集群 编队控制 合围控制 跟踪控制 分布式控制 切换拓扑 |
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