通信时延下UAV/UGV混合编队控制系统的稳定性分析

来源：计算机测量与控制杂志2022年第1期北京时间：

作者：朱旭,赵文杰

单位：长安大学 电子与控制工程学院

摘要：针对通信时延下的高维异构无人机(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)/无人车(Unmanned Ground Vehicle, UGV)混合编队控制系统,对系统稳定的充分必要条件和准确时延边界的计算方法进行了研究。具体地,为了处置UAV/UGV工作空间、运动学模型的差异,建立考虑异构特性的UAV/UGV混合编队模型；并针对UAV群组、UGV群组,分别设计基于信息一致性的分布式控制器。利用矩阵相似变换,将高维异构的UAV/UGV混合编队控制系统降维拆分为若干等价的低维子系统,极大地降低了稳定性分析的解析难度和运算量。在此基础上,利用辅助特征函数法推导准确的时延边界,得到系统稳定的充要条件。最后通过仿真验证了所提出稳定性分析方法的有效性。

关键词：通信时延;时延边界;UAV/UGV混合编队;降维拆分;辅助特征函数法

基金资助：国家自然科学基金(62003054),陕西省重点研发计划项目(2020GY218,2020GY113),中央高校基本科研业务费专项资金(300102320109)。