针对多飞行器协同任务规划问题,常用的模型有混合整数线性规划模型、多旅行商模型、多车辆路由模型、协同多任务规划模型等。通常采用直接法和间接法对航迹规划非线性最优控制问题进行求解,而采用基于几何学的搜索算法对航迹规划空间几何搜索问题进行求解。因此,相对单飞行器的航迹规划问题,多飞行器的协同航迹规划问题具有约束更多且更为复杂的特点。......
2023-08-02
为在多障碍环境下确定导弹飞行的待选航迹节点,在此引入德洛奈三角划分法来确定导弹可能要飞经的边,以便为进一步设计搜索算法奠定基础。接下来,介绍相关引理。
【引理3.1】令P表示平面上一系列点构成的点集{p1,p2,…,pn },则P的三角划分定义为以P中各点为顶点的最大平面划分,该划分的特点为P中每两条边都互不相交。
【引理3.2】令J是点集P的一个三角划分,假设其含有m个三角形,将这m个三角形所包含的3m个角(α1,α2,…,α3m)升序排列并构成角度向量A(J):=(α1,α2,…,α3m)。令J′表示点集P的另一个三角划分,其角度向量为A(J′):=(,
,…,
)(
,
,…,
为此时m个三角形的3m个角)。如果A(J)以字典式排序法大于A(J′),则有A(J)>A(J′)。如果点集P中的一个三角划分J对于其他三角划分J′都满足上式,则称该三角划分J是角度最优的。
【引理3.3】假设P是平面上的一个点集合,那么P的角度最优三角划分就是P的德洛奈三角划分。通常情况下,P中点集的德洛奈三角划分有且只有一种方式。
为计算给定点集的角度最优三角划分,可以通过对不合法边进行翻转来将所有边都合法化,进而得到角度最优的三角划分。有关德洛奈三角划分的具体实现过程可参考文献[41],这里不再详述。
有关多飞行器协同制导与控制的文章
针对多飞行器协同任务规划问题,常用的模型有混合整数线性规划模型、多旅行商模型、多车辆路由模型、协同多任务规划模型等。通常采用直接法和间接法对航迹规划非线性最优控制问题进行求解,而采用基于几何学的搜索算法对航迹规划空间几何搜索问题进行求解。因此,相对单飞行器的航迹规划问题,多飞行器的协同航迹规划问题具有约束更多且更为复杂的特点。......
2023-08-02
在为某枚导弹进行航迹规划时,不必对集合中所有航迹节点进行考察。因此,本章提出导弹相关航迹节点集的概念。对于第k枚导弹,相关航迹节点集Wk的定义为:连接起点sk与目标e的线段与障碍分布德洛奈三角连接图所有相交边上的航迹节点构成的集合。以上述选点原则,设计第k枚导弹的航迹节点选取算法如下。此时,导弹k得到了一条能够避免威胁区并以指定攻击角度攻击目标的航迹。......
2023-08-02
由于λ12包含x11和x12项,因此和不能由当前时刻的状态进行求解,需要求解x11和x12的表达式,将式代入式的第二个方程,并由t到tf进行积分,可得x12的表达式为式中,Φ1(·)——状态转移矩阵。通过求解式,可得x11和x12的表达式为将式代入式,可得x11和x12的最终表达式;将得到的x11和x12的表达式代入式,可得λ12的表达式;将λ12代入式,即可得到防御弹和目标加速度的闭环解。......
2023-08-02
图14-22控制接口输出对话框MATLAB软件中命令窗口中输入Controls_Plant_1;单击键盘Enter键;此时命令窗口显示输入输出集信息。命令窗口中输入adams_sys,单击键盘Enter键调出adams_plant对话框,如图14-23所示;图14-23通信状态函数导通ADAMS与MATLAB软件之间通信,对路面及PID控制器进行封装,建立ADAMS主动悬架联合仿真模型如图14-24所示。图14-24联合仿真模型从计算结果中可以看出,主动悬架相对于被动悬架在性能上整体都有所提升。......
2023-09-17
此时,将式视为系数由t=t1时刻rmd、等量确定的线性定常系统,基于最优控制理论来设计协同制导律。由式和式可知,防御弹控制量wq与目标控制量vq的关系为由式和式可得哈密顿函数为式中,λ21和λ22为协态量,其正则方程分别为λ21和λ22在末端时刻满足的横截条件分别为式中,由式和式,可解得协态量λ21和λ22分别为式中,χ=/rmd≈-1。......
2023-08-02
针对此问题,根据预设性能控制器可将系统误差控制在满足性能函数上下边界范围内的特点,可通过合理地设置性能指标函数来实现弹间的避碰。接下来,将上述性质应用于多弹编队成员间避碰策略的设计中。......
2023-08-02
信息一致性保证了按一定网络拓扑交换信息的多导弹在那些对完成协同任务起关键作用的“信息”方面达成一致意见。为了达到信息一致,必须存在一个各导弹共同关心的变量,这称为信息状态。此外,还需要设计用于各导弹之间相互协商以使其信息状态达成一致的适当算法,这称为一致性算法。因此,可将一致性理论应用于多导弹编队,基于一致性算法来设计导弹的编队控制算法。......
2023-08-02
在预设性能控制理论中,通过合理设置性能函数,控制器可保证稳态时跟踪误差e收敛到一个预先设定的区域,且其瞬态性能同样满足预设的与性能函数相关的条件。图5-1跟踪误差与性能函数的关系曲线为了能够控制各飞行器在x、y、z三个方向的相对位置,将第一个子系统采用预设性能控制策略来进行设计。......
2023-08-02
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