[發(fā)明專利]一種多智能體有限時(shí)間的編隊(duì)路徑跟蹤控制方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110051233.4
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112947407A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫新勇;吳杰
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強(qiáng)

1.一種多智能體有限時(shí)間的編隊(duì)路徑跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于，包括視覺定位系統(tǒng)、控制器、WIFI模塊和多個(gè)移動機(jī)器人，

所述視覺定位系統(tǒng)，使用攝像頭識別固定在移動機(jī)器人上的定位標(biāo)簽，并將各個(gè)機(jī)器人的狀態(tài)信息發(fā)送給控制器；

所述控制器根據(jù)視覺定位系統(tǒng)獲得的各個(gè)機(jī)器人之間的相對位置信息以及給定的編隊(duì)目標(biāo)計(jì)算控制器的輸出；

所述WIFI模塊將控制器的控制信號傳遞給移動機(jī)器人；

多個(gè)所述移動機(jī)器人根據(jù)接收的控制信號調(diào)整兩輪輪速，完成編隊(duì)任務(wù)。

2.一種權(quán)利要求1所述的多智能體有限時(shí)間的編隊(duì)路徑跟蹤控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

將期望的同步軌跡作為虛擬領(lǐng)導(dǎo)者智能體的狀態(tài)，建立虛擬領(lǐng)導(dǎo)者智能體的模型，選用受輸入飽和約束的二階系統(tǒng)描述跟隨智能體系統(tǒng)的動力學(xué)模型；

將不同的智能體作為不同的節(jié)點(diǎn)并根據(jù)圖論原理建立多智能體之間的通信拓?fù)洌⒔Y(jié)合虛擬領(lǐng)導(dǎo)者智能體的模型和跟隨智能體系統(tǒng)的動力學(xué)模型來確定編隊(duì)誤差；

根據(jù)多智能體之間的相對位置、相對速度信息以及編隊(duì)目標(biāo)設(shè)計(jì)控制器；

通過所述控制器獲得控制信號，將控制信號發(fā)送給各個(gè)智能體，各個(gè)智能體根據(jù)控制信號和機(jī)器人運(yùn)動學(xué)模型獲得車輪的輪速，并根據(jù)所述輪速進(jìn)行運(yùn)動。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種多智能體有限時(shí)間的編隊(duì)路徑跟蹤控制方法，其特征在于，所述虛擬領(lǐng)導(dǎo)者智能體的模型為：

其中，x₀，v₀分別代表虛擬領(lǐng)導(dǎo)者智能體的位置和速度，分別代表x₀、v₀的一階導(dǎo)數(shù)，u₀是關(guān)于時(shí)間的連續(xù)函數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種多智能體有限時(shí)間的編隊(duì)路徑跟蹤控制方法，其特征在于，所述跟隨智能體系統(tǒng)的動力學(xué)模型為：

其中，x_i,v_i,u_i∈Rⁿ分別為第i(i＝1,…,N)個(gè)跟隨智能體的位置、速度和控制輸入，σ_b(x)為以b為飽和界的飽和函數(shù)，定義為