摘要
本发明提供一种四旋翼无人机编队协调式避碰姿态控制方法及设备,构建分布式控制框架,包含协同工作的四旋翼无人机避碰姿态控制器和粒子群优化控制器;通过避碰姿态控制器建立四旋翼无人机的运动学状态模型,基于碰撞锥模型设计避障移位函数动态调整参考轨迹,当检测到故障无人机时隔离故障节点并维持编队通信拓扑,构建模型预测控制的成本函数,求解满足运动学约束、输入约束及稳定性约束的最优控制指令;通过粒子群优化控制器定义编队跟踪精度指标与能量消耗指标,实时优化控制权重参数。本发明可以解决无人机编队避障效率与编队跟踪不协调的问题,减少计算复杂度、提高安全性;消除故障无人机对编队的影响,平衡无人机能量消耗与编队跟踪精度。
技术关键词
四旋翼无人机
姿态控制方法
粒子群优化算法
隔离故障
姿态控制器
能量消耗
无人机编队避障
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