基于无线网络反馈的多机器人分布式控制

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qqq398705749
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
多机器人的分布式控制是当今机器人的热点之一。本系统采用基于领航者-跟随者的编队结构,并使用虚拟领航者实现分布式结构。把多机器人围捕动态目标分为两个部分:1.虚拟领航者跟踪动态目标,2.多机器人根据虚拟领航者的规划位置与对领航者的位置关系进行路径规划。多机器人通过保持对虚拟领航者的相对位置关系,实现相互间的协同。各个机器人根据自身规划的路径与LQR控制器实现轨迹跟踪功能,最终实现基于分布式控制的多机器人对运动目标的跟随。本文的主要研究工作可以分为以下四部分。第一,对于多机器人控制平台,本文搭建了一个基于多移动机器人的网络控制系统平台。本文将介绍平台的系统框架和工作流程,将系统分成监测层、通讯层和对象层,并按三层结构对各层的硬件资源和实现功能进行了阐述与分析。第二,单机器人成功实现轨迹跟踪是实现多机器人围捕移送目标的基础。首先,对机器人的运动学进行分析,并建立跟踪误差模型,并对模型进行线性化。再根据该线性模型设计LQR控制器与PID控制器。本文通过MATLAB仿真验证了该两种轨迹跟踪算法的有效性,并通过比较两者的性能决定采用LQR控制器实现轨迹跟踪。第三,要实现对移动目标的围捕,目标轨迹的预估是关键的一步。本文采用了基于离散卡尔曼滤波器的动态目标轨迹预估算法。该算法根据移动目标的当前位置信息,采用离散卡尔曼滤波器,对移动目标进行状态滤波,并根据滤波后的运动状态进行位置预测。最后通过数值计算说明移动机器人的速度变化越大或者预测的长度越大,预测位置的误差越大。第四,本文采用分布式控制实现多机器人对移动目标的围捕。把基于集中式控制的领航者-跟随者编队结构进行改造,使用虚拟领航者构造分布式编队结构。先根据期望队形,得到各个围捕机器人相对虚拟领航者的期望位置关系。围捕机器人在根据移动目标的预测位置规划虚拟领航者的期望位置,再以虚拟领航者的规划位置与自身相对虚拟领航者的关系得到自身的规划位置,再根据路径规划的约束条件修正自身的规划位置。最后用围捕移动目标的实验结果检验本文所用分布式控制结构的可行性。
其他文献
PCK是学科教学知识的简称,是专属于教师自己的教学经验和策略,是教育学和学科内容的特殊整合.本文采用Grossman,Schoenfeld,&Lee于2005年对PCK概念的扩展,作为研究的理论框架,从教学
6月11日,由国网智能电网研究院研制的基于压接型IGBT的串联型电压源换流阀稳定运行在±10 kV电压水平,开关频率1050 Hz,系统工作性能良好,试验成功,标志着该单位成为世界
目的观察仁术健胃颗粒含药血清对MC细胞增殖及凋亡相关因子表达的影响,从分子生物学角度探讨该方治疗胃癌前病变的机制。方法将15只SPF级新西兰大白兔随机分为5组,每组3只。
英国综艺节目在前期调研、节目研发、模式兜售、节目制作等一系列环节中,都坚守品质,通过科学化流程和清晰化标准落实品质诉求。高品质的节目内容,使得BBC等传统媒体在新媒体时
换流阀做为换流站的核心设备,对于直流稳定运行至关重要。溪洛渡直流工程从西换流站在对换流阀设备日常运维中,多次发现换流阀母线连接处发热。本文从发热表象入手,提出了发
在开采利用石油天然气的过程中,油气储运是其中较为重要的环节。由于油气储运具有较长发展时间,在早期就有部分国家建 立了油气输运管道。随着时间的推移,科技的迅猛发展,目
回 回 产卜爹仇贱回——回 日E回。”。回祖 一回“。回干 肉果幻中 N_。NH lP7-ewwe--一”$ MN。W;- __._——————》 砧叫]们羽 制作:陈恬’#陈川个美食 Back to yield
回 回 产卜爹仇贱回——回 日E回。”。回祖 一回“。回干 肉果幻中 N_。NH lP7-ewwe--一”$ MN。W;- __._——————》 砧叫]们羽 制作:陈恬’#陈川个美食 Back to yield
台湾造纸所需纤维原料,80%以上依靠进口。但国际市场木浆价格动荡不定,来源也不保证,对稳定持久发展造纸业非常不利。因此,台湾造纸业正积极筹划在岛外建立纤维