控制理论与应用

作者：张志伟,滕英元,杨慧欣,倪智宇

单位：沈阳航空航天大学,沈阳航空航天大学,沈阳航空航天大学,沈阳航空航天大学

关键词：编队避障控制;“航标”引导; 速度、加速度约束; 惩罚因子

基金：国家自然科学基金项目(11672187)资助.

针对轮式移动机器人的编队避障问题, 提出了一种改进的控制算法, 能够有效实现避免碰撞和规避障碍.首先, 建立多机器人不同控制增益的全员“航标”引导的非线性循环追踪控制编队, 当编队过程某成员监测执行功能失效(但仍能运行)时, 可对非失效机器人进行系统降级重组, 并继续执行任务且避免机器人之间发生碰撞; 再通过引入速度和加速度约束, 以满足轮式移动机器人控制接口及保护电机的需要, 从而保证控制算法的稳定与收敛;最后, 通过引入惩罚因子对该控制算法进行改进, 使编队成功规避障碍物并进行最短路径规划. 结果表明, 改进的控制算法增加了多机器人编队的鲁棒性、提高了抗干扰能力及编队恢复执行任务的可靠性, 更有效地实现了编队避障控制.

来源：2020年第6期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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