基于ESO的分布式多移动机器人编队控制方法
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2024-10-25 08:45:30
为了解决多移动机器人编队控制中控制控制器设计复杂、计算量大、通信量大、受外界干扰和耦合问题难以解决等问题,本发明提供了一种较为简明、易于实现并且具有较好控制效果的分布式控制方法,用于解决多移动机器人编队控制问题。
一种基于ESO的分布式多移动机器人编队控制方法,包括以下步骤:1)对多移动机器人进行建模,得到多移动机器人的分布式离散状态空间偏差模型;2)根据多移动机器人的离散状态空间偏差模型,设计子系统的性能指标,并计算子系统的预测控制量;3)设计移动机器人的扩张状态观测器,得到移动机器人受到的扰动估计值;4)最后,利用得到的扰动估计值设计基于扩张状态观测器的组合控制器。本发明提供一种较为简明、易于实现并且具有良好抗干扰能力的分布式多移动机器人编队控制方法。
工业自动化与物流领域
仓储物流机器人编队:在智能仓储系统中,采用这种编队控制方法可以使多个自动导引车(AGV)或移动机器人协同工作。例如,在货物搬运过程中,机器人可以自动形成编队,按照预定的路径和顺序高效地完成货物的装卸和运输任务,提高仓储物流的自动化程度和效率。
工业生产线协作:在工业生产线上,多个机器人可以通过编队控制实现协同作业。例如,在汽车装配车间,机器人编队可以分别完成车身焊接、零部件安装等不同任务,并且根据生产进度和任务需求灵活调整编队形式,提高生产线的灵活性和生产效率。
军事与安防领域
无人作战系统编队作战:在军事应用中,该方法可以用于控制无人机、无人地面车辆等无人作战系统的编队作战。通过分布式控制,使无人作战系统能够在复杂的战场环境下保持编队队形,协同完成侦察、攻击等任务,提高作战效能。
安防巡逻编队:在安防巡逻场景中,多个移动机器人可以组成巡逻编队,对特定区域进行全方位的监控。基于 ESO 的编队控制方法可以根据环境变化和任务要求,动态调整巡逻路线和编队形态,确保安防巡逻的全面性和高效性
浙江工业大学是东部沿海地区第一所省部共建高校、首批国家“高等学校创新能力提升计划”(2011计划)协同创新中心牵头高校和浙江省首批重点建设高校,坐落于中国历史文化名城、风景旅游胜地杭州。学校坚持立德树人根本任务,以拔尖创新人才为引领、高级应用型人才为主体、复合型人才为特色,大力培养德智体美劳全面发展,富有家国情怀、国际视野、创新精神和实践能力的行业精英和领军人才。
本发明的技术构思为:首先给出了一个易于处理的移动机器人的线性系统模型,然后给出了分布式编队控制的性能指标,然后提出了利用基于ESO得到移动机器人收到的然后估计值,最后利用得到的扰动估计值设计基于ESO的分布式模型预测控制算法来解决多移动机器人编队控制问题。
本发明的有益效果主要表现在:给出了简单的控制器设计方法,利用分布式控制方法解决多移动机器人编队控制问题,降低了控制器的计算量和通信量,并且设计的控制器具有良好的抗扰动能力。
技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接此项目。