控制理论与应用

作者：王齐鹏,王祥科,赵述龙,朱琳,沈林成

单位：国防科技大学智能科学学院,国防科技大学智能科学学院,国防科技大学智能科学学院,中国人民解放军62726部队,国防科技大学智能科学学院

关键词：路径跟踪; 避障; 分数阶系统; 控制障碍函数; 安全控制

基金：国家自然科学基金项目(U23B2032)资助.

为增强无人机突防时的隐蔽性, 无人机的突防路线通常贴近周围建筑或山体. 因此, 无人机在跟踪突防路径时既要保证精度又要保证安全. 针对无人机突防路径的快速跟踪与主动避障问题, 本文提出了一种基于分数阶增益与控制障碍函数的安全控制策略. 首先, 利用C2函数定义突防航线和障碍物边界, 建立了无人机突防路径跟踪的安全控制模型; 然后, 基于分数阶系统的“记忆”特性设计了路径跟踪控制律, 实现了预设时间内对突防路径的跟踪; 接着, 采用控制障碍函数和广义K类函数, 利用二次规划问题的最优解设计了安全控制律, 实现了障碍物和航线靠近、甚至冲突情况下的自主避障; 最后, 通过数值仿真试验验证了所提方法的有效性.

来源：2025年第6期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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