無人機航跡規(guī)劃與一致性方法研究.pdf

1、近些年來，無人機因其生存能力強、自動控制智能化等特點引起了極大地關注度。它成本低，并且容易操控，在完成復雜和枯燥的任務時展現(xiàn)出了較大的優(yōu)勢。在實際飛行中，無人機受到自然環(huán)境等多方面的威脅，因此對無人機進行航跡規(guī)劃是無人機完成任務的關鍵。另一方面隨著越來越復雜的任務以及越來越多變的工作環(huán)境，在執(zhí)行任務時單個智能體的能力明顯不足，需要利用多個智能體的合作與協(xié)調(diào)來完成單個智能體不可能或者很難完成的任務。本文首先對無人機在執(zhí)行任務時的飛行路線進

2、行了規(guī)劃，尋求從起始點到目標點的最短路徑，然后研究了多智能體系統(tǒng)的分布式協(xié)同控制問題，其中重點討論了有關多智能體系統(tǒng)的一致性問題。論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，基于脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡的自動波傳播特性，設計了一種改進的脈沖耦合神經(jīng)元模型，該模型相較于傳統(tǒng)的模型具有更加簡單的結(jié)構(gòu)，計算速度得到了大幅度的提升。改進的神經(jīng)元組成的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)中，每個神經(jīng)元僅與其周圍的神經(jīng)元橫向連接，與障礙物之間沒有連接。然后提出了一種通過快速并行計算來尋

3、找最短路徑的算法。詳細的理論分析和仿真實驗，該算法的有效性和準確性得以驗證。
　　其次，針對由一階智能體和二階智能體組成的異質(zhì)多智能體系統(tǒng)，提出了一種能夠解決該類系統(tǒng)一致性問題的快速一致性算法。在提出的算法中，智能體的當前狀態(tài)信息用該智能體在特定時間內(nèi)的平均狀態(tài)信息代替。在固定網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)下，基于圖論、矩陣知識以及已有的一階多智能體系統(tǒng)的一致性結(jié)論，得出了能夠使異質(zhì)多智能體系統(tǒng)更快的達到一致性的充分條件。通過實例仿真，該算法的有效