【无人机编队】基于一阶一致性实现无领导多无人机协同编队控制附matlab仿真

本文主要是介绍【无人机编队】基于一阶一致性实现无领导多无人机协同编队控制附matlab仿真,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

✅作者简介:热爱科研的Matlab仿真开发者,修心和技术同步精进,matlab项目合作可私信。

🍎个人主页:Matlab科研工作室

🍊个人信条:格物致知。

更多Matlab仿真内容点击👇

智能优化算法       神经网络预测       雷达通信       无线传感器        电力系统

信号处理              图像处理               路径规划       元胞自动机        无人机 

⛄ 内容介绍

基于一阶一致性的无领导多无人机协同编队控制是一种方法,通过使无人机之间的状态保持一致来实现编队控制,而无需明确的领导者。下面是一个基本的步骤框架:

  1. 系统建模:建立每个无人机的动力学模型,并考虑位置和速度等状态变量。

  2. 通信网络构建:构建无人机之间的通信网络,使它们可以相互传递状态信息。

  3. 状态更新规则:定义每个无人机如何根据收到的邻居无人机的状态信息来更新自身状态。这可以通过简单的一阶一致性算法来实现,其中每个无人机根据相邻无人机的状态调整自己的速度或位置。

  4. 控制策略设计:设计适当的控制策略,以根据更新的状态调整无人机的姿态、速度或位置。这可能需要考虑环境约束、避障和任务要求等因素。

  5. 仿真和实验:使用仿真工具或实际无人机平台进行验证和调整。通过调整参数和控制策略,优化编队的性能和稳定性。

需要注意的,实现无多无人机协同编队控制是一个复杂的任务,需要考虑许多因素,如通信延迟、不确定性、碰撞避免和编队形状等。此外,适当的传感器和导航系统可能也需要集成到系统中。

以上提供的步骤框架仅是一个基本指导,并且可以根据具体要求进行调整和改进。在实际应用中,深入研究算法细节、建模精确性和控制策略对编队效果的影响是非常重要的。

⛄ 部分代码

clcclearclose allt0=0;tf=100; step_qw=0.01;p1=20;M=1.75;N=2.5;    q0=[1; 2;1; 3;2; 4; 3; 1];save('q0.mat','q0');% load('q0.mat','q0'); [t,q]=ode45('Whole_Twodimension_total_state',t0:step_qw:tf,q0);figure(1);hold onxlabel('x position','FontName','Times New Roman','FontSize',14);ylabel('y position','FontName','Times New Roman','FontSize',14);plot(q(:,1),q(:,2),'g');%legend('agent 1',4);hold onplot(q(:,3),q(:,4),'r');hold onplot(q(:,5),q(:,6),'b');hold onplot(q(:,7),q(:,8),'k');hold onlegend('agent 1','agent 2','agent 3','agent 4');plot(q(1,1),q(1,2),'ro');hold onplot(q(1,3),q(1,4),'bo');hold onplot(q(1,5),q(1,6),'bo');hold onplot(q(1,7),q(1,8),'bo');hold onplot(q(end,1),q(end,2),'rp');hold onbox onfigure(2)hold onxlabel('t/s','FontName','Times New Roman','FontSize',14);ylabel('Xi','interpreter','latex','fontsize',14);hold onplot(t,q(:,1),'r-');hold onplot(t,q(:,3),'b-');hold on;plot(t,q(:,5),'k-');hold on;plot(t,q(:,7),'m-');hold onlegend('agent 1','agent 2','agent 3','agent 4');box onfigure(3)hold onxlabel('t/s','FontName','Times New Roman','FontSize',14);ylabel('Yi','interpreter','latex','fontsize',14);hold onplot(t,q(:,2),'r');hold onplot(t,q(:,4),'b');hold on;plot(t,q(:,6),'k');hold on;plot(t,q(:,8),'m');hold onlegend('agent 1','agent 2','agent 3','agent 4');box onfigure(4)hold onxlabel('t/s','FontName','Times New Roman','FontSize',14);ylabel('X-$\bar{X}_i$','interpreter','latex','fontsize',14);hold onplot(t,q(:,1)-M,'r');hold onplot(t,q(:,3)-M,'b');hold on;plot(t,q(:,5)-M,'k');hold on;plot(t,q(:,7)-M,'m');hold onlegend('agent 1','agent 2','agent 3','agent 4');box onfigure(5)hold onxlabel('t/s','FontName','Times New Roman','FontSize',14);ylabel('Y-$\bar{Y}_i$','interpreter','latex','fontsize',14);hold onplot(t,q(:,2)-N,'r');hold onplot(t,q(:,4)-N,'b');hold on;plot(t,q(:,6)-N,'k');hold on;plot(t,q(:,8)-N,'m');hold onbox onlegend('agent 1','agent 2','agent 3','agent 4'); grid off

⛄ 运行结果

⛄ 参考文献

[1] 马培蓓,雷明,纪军.基于一致性的多无人机协同编队设计[J].战术导弹技术, 2017(2):5.DOI:10.16358/j.issn.1009-1300.2017.02.15.

[2] 熊涛,曹科才,柴运,等.基于输入约束一致性算法的多无人机编队控制[J].计算机工程与应用, 2018, 54(12):7.DOI:10.3778/j.issn.1002-8331.1704-0458.

[3] 吴宇,梁天骄.基于改进一致性算法的无人机编队控制[J].航空学报, 2020.DOI:10.7527/S1000-6893.2020.23848.

⛳️ 代码获取关注我

❤️部分理论引用网络文献,若有侵权联系博主删除
❤️ 关注我领取海量matlab电子书和数学建模资料

🍅 仿真咨询

1.卷积神经网络(CNN)、LSTM、支持向量机(SVM)、最小二乘支持向量机(LSSVM)、极限学习机(ELM)、核极限学习机(KELM)、BP、RBF、宽度学习、DBN、RF、RBF、DELM实现风电预测、光伏预测、电池寿命预测、辐射源识别、交通流预测、负荷预测、股价预测、PM2.5浓度预测、电池健康状态预测、水体光学参数反演、NLOS信号识别、地铁停车精准预测、变压器故障诊断
2.图像识别、图像分割、图像检测、图像隐藏、图像配准、图像拼接、图像融合、图像增强、图像压缩感知
3.旅行商问题(TSP)、车辆路径问题(VRP、MVRP、CVRP、VRPTW等)、无人机三维路径规划、无人机协同、无人机编队、机器人路径规划、栅格地图路径规划、多式联运运输问题、车辆协同无人机路径规划
4.无人机路径规划、无人机控制、无人机编队、无人机协同、无人机任务分配
5.传感器部署优化、通信协议优化、路由优化、目标定位
6.信号识别、信号加密、信号去噪、信号增强、雷达信号处理、信号水印嵌入提取、肌电信号、脑电信号
7.生产调度、经济调度、装配线调度、充电优化、车间调度、发车优化、水库调度、三维装箱、物流选址、货位优化
8.微电网优化、无功优化、配电网重构、储能配置
9.元胞自动机交通流 人群疏散 病毒扩散 晶体生长

这篇关于【无人机编队】基于一阶一致性实现无领导多无人机协同编队控制附matlab仿真的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/375091

相关文章

openCV中KNN算法的实现

《openCV中KNN算法的实现》KNN算法是一种简单且常用的分类算法,本文主要介绍了openCV中KNN算法的实现,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的... 目录KNN算法流程使用OpenCV实现KNNOpenCV 是一个开源的跨平台计算机视觉库,它提供了各

OpenCV图像形态学的实现

《OpenCV图像形态学的实现》本文主要介绍了OpenCV图像形态学的实现,包括腐蚀、膨胀、开运算、闭运算、梯度运算、顶帽运算和黑帽运算,文中通过示例代码介绍的非常详细,需要的朋友们下面随着小编来一起... 目录一、图像形态学简介二、腐蚀(Erosion)1. 原理2. OpenCV 实现三、膨胀China编程(

通过Spring层面进行事务回滚的实现

《通过Spring层面进行事务回滚的实现》本文主要介绍了通过Spring层面进行事务回滚的实现,包括声明式事务和编程式事务,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解一下... 目录声明式事务回滚:1. 基础注解配置2. 指定回滚异常类型3. ​不回滚特殊场景编程式事务回滚:1. ​使用 TransactionT

Android实现打开本地pdf文件的两种方式

《Android实现打开本地pdf文件的两种方式》在现代应用中,PDF格式因其跨平台、稳定性好、展示内容一致等特点,在Android平台上,如何高效地打开本地PDF文件,不仅关系到用户体验,也直接影响... 目录一、项目概述二、相关知识2.1 PDF文件基本概述2.2 android 文件访问与存储权限2.

使用Python实现全能手机虚拟键盘的示例代码

《使用Python实现全能手机虚拟键盘的示例代码》在数字化办公时代,你是否遇到过这样的场景:会议室投影电脑突然键盘失灵、躺在沙发上想远程控制书房电脑、或者需要给长辈远程协助操作?今天我要分享的Pyth... 目录一、项目概述:不止于键盘的远程控制方案1.1 创新价值1.2 技术栈全景二、需求实现步骤一、需求

Spring Shell 命令行实现交互式Shell应用开发

《SpringShell命令行实现交互式Shell应用开发》本文主要介绍了SpringShell命令行实现交互式Shell应用开发,能够帮助开发者快速构建功能丰富的命令行应用程序,具有一定的参考价... 目录引言一、Spring Shell概述二、创建命令类三、命令参数处理四、命令分组与帮助系统五、自定义S

SpringBatch数据写入实现

《SpringBatch数据写入实现》SpringBatch通过ItemWriter接口及其丰富的实现,提供了强大的数据写入能力,本文主要介绍了SpringBatch数据写入实现,具有一定的参考价值,... 目录python引言一、ItemWriter核心概念二、数据库写入实现三、文件写入实现四、多目标写入

Android Studio 配置国内镜像源的实现步骤

《AndroidStudio配置国内镜像源的实现步骤》本文主要介绍了AndroidStudio配置国内镜像源的实现步骤,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,... 目录一、修改 hosts,解决 SDK 下载失败的问题二、修改 gradle 地址,解决 gradle

SpringSecurity JWT基于令牌的无状态认证实现

《SpringSecurityJWT基于令牌的无状态认证实现》SpringSecurity中实现基于JWT的无状态认证是一种常见的做法,本文就来介绍一下SpringSecurityJWT基于令牌的无... 目录引言一、JWT基本原理与结构二、Spring Security JWT依赖配置三、JWT令牌生成与

SpringBoot实现微信小程序支付功能

《SpringBoot实现微信小程序支付功能》小程序支付功能已成为众多应用的核心需求之一,本文主要介绍了SpringBoot实现微信小程序支付功能,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作... 目录一、引言二、准备工作(一)微信支付商户平台配置(二)Spring Boot项目搭建(三)配置文件