基于無線通信的多機(jī)器人隊(duì)形控制研究.pdf

1、本論文主要研究基于無線通信的多機(jī)器人隊(duì)形控制問題。本論文針對(duì)姿態(tài)未知，丟包等約束條件，提出了新的控制算法以實(shí)現(xiàn)多機(jī)器人的隊(duì)形控制。此外，還設(shè)計(jì)了一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并在此平臺(tái)上進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)對(duì)所提出的理論方法的有效性進(jìn)行評(píng)估。本研究在相關(guān)領(lǐng)域具有一定的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本論文的主要貢獻(xiàn)包括:
　　 (1)考慮機(jī)器人的角度對(duì)其線速度的影響，提出了一種新的基于虛擬結(jié)構(gòu)的分布式隊(duì)形控制算法，并在理論上分析了該算法的穩(wěn)定性。同時(shí)，仿真

2、和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果也進(jìn)一步驗(yàn)證了該算法的有效性。
　　 (2)研究了基于姿態(tài)估計(jì)的隊(duì)形控制問題。針對(duì)無機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向測量的情況，提出了基于機(jī)器人位置和相對(duì)距離的擴(kuò)展卡爾曼濾波器用于估計(jì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，并分析了估計(jì)誤差的范圍。進(jìn)而結(jié)合虛擬結(jié)構(gòu)控制律，給出了保證隊(duì)形穩(wěn)定的參數(shù)條件。仿真和實(shí)驗(yàn)也進(jìn)一步驗(yàn)證了該估計(jì)方法的有效性。
　　 (3)研究了通信存在丟包時(shí)的分布式隊(duì)形控制問題。首先，分別研究了單機(jī)器人不存在丟包和存在丟包時(shí)的離