申请/专利权人：北京工业大学

申请日：2024-01-18

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN117590862B

主分类号：G05D1/46

分类号：G05D1/46;G05D1/695;G05D109/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.05#授权;2024.03.12#实质审查的生效;2024.02.23#公开

摘要：本发明公开一种分布式无人机预定时间三维目标包围控制方法及系统，涉及目标追捕协同运动控制，该方法包括基于球坐标系构建三维目标包围模型；基于预定时间分布式估计器获取的目标位置的估计信息，将多无人机协同目标包围问题简化为单无人机的目标跟踪问题；基于分层控制架构，将无人机运动模型分解为位置环动力学模型和姿态环动力学模型；利用actor‑critic网络估计位置环和姿态环误差动力学模型的不确定项；结合控制障碍函数和预定时间稳定性理论，构建安全约束下的预定时间位置环跟踪控制器和姿态环跟踪控制器；实现在预定时间内完成目标跟踪任务。本发明实现在预定时间内完成目标跟踪任务，保证无人机不与环境中的障碍物发生碰撞。

主权项：1.一种分布式无人机预定时间三维目标包围控制方法，其特征在于，包括：构建无人机运动模型；基于球坐标系构建无人机对目标的三维目标包围模型；构建预定时间分布式估计器；所述预定时间分布式估计器用于使每一无人机在预定时间内获得目标位置的估计信息；基于预定时间分布式估计器获取的目标位置的估计信息，将分布式协同跟踪问题转换为单个无人机的轨迹跟踪问题；基于分层设计架构，将无人机运动模型分为位置环误差动力学模型与姿态环误差动力学模型；利用actor-critic网络估计位置环误差动力学模型和姿态环误差动力学模型的不确定项；根据估计不确定项后的位置环误差动力学模型和估计不确定项后的姿态环误差动力学模型，结合控制障碍函数和预定时间稳定性理论，构建安全约束下的预定时间位置环跟踪控制器和预定时间姿态环跟踪控制器；无人机根据预定时间位置环跟踪控制器和预定时间姿态环跟踪控制器的控制实现在预定时间内完成目标跟踪任务。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京工业大学 一种分布式无人机预定时间三维目标包围控制方法及系统

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