具有通信时滞的多无人机时变编队控制方法

作者:庞强伟; 石章松; 朱拥勇*; 陈晔; 王德石; 张小孟
来源:中国惯性技术学报, 2023, 31(03): 309-318.
DOI:10.13695/j.cnki.12-1222/o3.2023.03.013

摘要

针对通信时滞下的多无人机时变编队稳定控制问题,通过建立无人机连续时间运动模型,并基于期望编队状态、无人机自身状态和网络通信拓扑,提出一种具有通信时滞的多无人机时变编队控制方法。首先通过时域根轨迹分析,得到零时滞情况下保证编队系统稳定的充要条件,在此基础上使用频域分析法推导出能够维持编队稳定的最大通信时滞。然后通过构造Lyapunov-Krasovskii函数定义编队误差收敛水平指标,从而更直观地反映编队收敛能力。最后,通过数值仿真验证了所提控制方法能够有效解决通信时滞下的多无人机时变编队控制问题,收敛速度提高约21%,同时通过实验证明了理论分析的有效性和正确性。