多智能體系統(tǒng)的編隊控制是當前熱門的研究課題,而避障問題更是其中一類基本問題。多智能體系統(tǒng)依靠幾個智能體簡單的組合并不能充分發(fā)揮其優(yōu)勢,只有通過某種形式的合作才能在復(fù)雜環(huán)境下完成任務(wù),多智能體要實現(xiàn)相互間的合作,就需保證多機器人系統(tǒng)中信息流和控制流的暢通,為智能體之間的活動、交互作用提供框架。多智能體系統(tǒng)在許多方面有廣泛的應(yīng)用,例如群和群的集體行為,傳感器融合和隨機網(wǎng)絡(luò)。文中主要討論了多智能體系統(tǒng)編隊的避障問題,利用智能體邏輯上和物理上的信息關(guān)系和控制關(guān)系,設(shè)計了編隊控制器和編隊算法,具體內(nèi)容如下:(1)設(shè)計了一種新穎的分布式預(yù)測控制器,該控制器具有良好的穩(wěn)定性,可讓移動機器人沿所需路徑運動期間保持期望的隊形,并確保與障礙物或其他相鄰機器人之間不會發(fā)生碰撞,同時通過分組延遲通信網(wǎng)絡(luò)在它們之間進行數(shù)據(jù)交換。將閉環(huán)系統(tǒng)動力學(xué)方程描述為具有可調(diào)參數(shù)的延遲微分方程。通過設(shè)計的預(yù)測策略在每個機器人中同步確定這些可調(diào)增益,從而得到理想的編隊。仿真和實驗結(jié)果表明了該方案的有效性和適用性。(2)針對由標準運動學(xué)方程式描述的、對其線速度和角速度有嚴格約束的單輪式機器人群的編隊問題,設(shè)計了一種分散式運動協(xié)調(diào)... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

多機器人系統(tǒng)編隊場景

蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文-53-圖4.14車式機器人實物圖為了驗證該方案在現(xiàn)實世界的應(yīng)用，如圖4.14所示我們搭建了車式機器人平臺，該車式機器人由圖4.13所示的幾大模塊組成，用實物進一步驗證所提出一致性算法的有效性和實用性，當機器人遇到障礙物時，避障控制開始起作用，驅(qū)使機器人避開障礙物，最終在機器人避開障礙物后，機器人朝著編隊一致性的方向移動，最終看出在現(xiàn)實環(huán)境中的結(jié)果與MATLAB仿真出的結(jié)果基本一致。圖4.15智能體避障的經(jīng)典時刻4.4本章小結(jié)本文設(shè)計一種新的最優(yōu)控制協(xié)議，該協(xié)議可以使多智能體系統(tǒng)達成編隊一致，并通過合理的控制努力避免障礙，從逆最優(yōu)控制的角度構(gòu)造了避免二次障礙的懲罰函數(shù)，從而可以以解析形式獲得最優(yōu)控制律，并且證明它是拉普拉斯矩陣的線性形式，這意味著每個智能體的控制律只需要鄰居的本地信息，還證明了一致性算法的漸近穩(wěn)定性和最優(yōu)性，仿真和實驗結(jié)果表明，所提出的最優(yōu)方法的有效性和實用性。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]動態(tài)環(huán)境下多機器人編隊路徑規(guī)劃研究[D]. 魏丁丁.河北工程大學(xué) 2017
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本文編號：2909173