[發明專利]多移動機器人系統的協調控制方法

有效

• 申請號: 201210315256.2
• 申請日: 2012-08-30
• 公開（公告）號: CN102830701A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 孟德元;賈英民
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G05B19/418
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種多移動機器人系統的協調控制方法，其特征在于，所述多移動機器人系統包括多個個體移動機器人，所述方法包括以下步驟：

A：每個所述個體移動機器人獲取自身當前時刻位置、經驗控制量、輸入矩陣、輸出矩陣以及鄰居機器人的當前時刻位置；

B：判斷每個所述個體移動機器人是否具有預定的期望位置信息，并根據判斷結果確定每個所述個體移動機器人的第一參數；

C：根據每個所述個體移動機器人的第一參數以及多移動機器人系統的加權鄰接矩陣確定每個所述個體移動機器人的學習參數，其中所述學習參數包括第一學習參數和第二學習參數，且所述第一學習參數和第二學習參數非負且滿足預定的權規則條件；

D：根據每個所述個體移動機器人的輸入矩陣和輸出矩陣確定每個所述個體移動機器人的學習增益矩陣；以及

E：根據每個所述個體移動機器人的自身當前時刻位置、第一參數、學習參數、經驗控制量、輸出矩陣、學習增益矩陣以及所述鄰居機器人的當前時刻位置控制每個所述個體移動機器人。

2.根據權利要求1所述的多移動機器人系統的協調控制方法，其特征在于，所述步驟B進一步包括：

如果所述個體移動機器人具有所述預定的期望位置信息，則確定所述第一參數為1；

如果所述個體移動機器人不具有所述預定的期望位置信息，則確定所述第一參數為0。

3.根據權利要求1所述的多移動機器人系統的協調控制方法，其特征在于，所述預定的權規則條件為：

其中，為個體移動機器人i與個體移動機器人j之間的第一學習參數，ψ_i為所述個體移動機器人i的第二學習參數，ω_i為所述個體移動機器人i的第一參數，a_ij為所述多移動機器人系統的加權鄰接矩陣的元素。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的多移動機器人系統的協調控制方法，其特征在于，所述步驟D進一步包括：

根據每個所述個體移動機器人的輸入矩陣和輸出矩陣通過以下的公式確定每個所述個體移動機器人的學習增益矩陣K，

K=(CB)^T[CB(CB)^T]^-1

其中，B和C分別為所述個體移動機器人的輸入矩陣和輸出矩陣。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的多移動機器人系統的協調控制方法，其特征在于，所述步驟E進一步包括：

E1：根據每個所述個體移動機器人的自身當前時刻位置、所述第一參數、所述學習參數、所述經驗控制量、所述學習增益矩陣以及所述鄰居機器人的當前時刻位置，通過以下的公式確定每個個體移動機器人的當前控制量：

其中，u_i，k(t)為所述個體移動機器人i的經驗控制量，y_i,k(t+1)為個體移動機器人i在經驗控制量u_i，k(t)控制下的下一時刻的位置，y_j，k(t+1)為個體移動機器人i的鄰居機器人j在經驗控制量u_j，k(t)控制下的下一時刻的位置，y_r(t+1)為所述預定的期望位置信息，為個體機器人i與個體機器人j之間的第一學習參數，a_ij為所述多移動機器人系統的加權鄰接矩陣的元素，K為所述學習增益矩陣，u_i，k+1(t)為所述個體移動機器人i的當前控制量；以及

E2：根據所述個體移動機器人的當前控制量和所述個體移動機器人當前時刻的位置，通過以下的公式確定所述個體移動機器人的下一時刻的位置：

y_i，k+1(t+1)=C(I-q^-1A)^-1Bu_i,k+1(t)，

其中，y_i,k+1(t+1)為所述個體移動機器人i在當前控制量u_i，k+1(t)控制下的下一時刻的位置，A為所述個體移動機器人i的狀態矩陣，I為CBK同階的單元矩陣，q^-1為所述個體移動機器人i的漂移算子，其滿足q^-1u_i,k+1(t)=u_i,k+1(t-1)。