基于自适应方法的多无人机编队队形控制

作者：张佳龙; 闫建国^*; 张普

来源：航空学报, 2020, 41(01): 234-247.

• “长机-僚机”近距编队
• 风场扰动
• 自适应控制
• 队形保持
• 鲁棒性

针对"长机-僚机"近距编队队形因风场扰动而不能保持期望队形的问题,首先,提出了一种自适应队形保持控制的方法,该方法可用于抵消因风场不确定性对无人机的横侧向和前行方向所产生的距离误差,同时能够保持无人机编队稳定飞行。其次,由于风场的不确定性会引起"长机-僚机"之间的动力学发生变化,因此设计了一种基于"长机-僚机"相对运动模型的自适应控制律用以估计风场在3个方向的大小,进而控制无人机之间的相对运动以消除风场不确定性所产生的距离误差并保持速度的一致性,最终实现保持期望的队形。再次,通过构建合理的李雅普诺夫函数,证明无人机编队在风场干扰下能够保持编队稳定飞行,同时"长机-僚机"之间相对横向、横侧向以及纵向的距离误差均接近零。最后,通过仿真验证:所提出的自适应控制方法具有良好的鲁棒性,这为工程实践提供理论依据。

• 单位
  西北工业大学; 自动化学院