無人機(jī)航跡規(guī)劃與一致性方法研究.pdf

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

2、行了規(guī)劃，尋求從起始點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)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(diǎn)討論了有關(guān)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(luò)的自動(dòng)波傳播特性，設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)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(jì)算速度得到了大幅度的提升。改進(jìn)的神經(jīng)元組成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，每個(gè)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(jì)算來尋

3、找最短路徑的算法。詳細(xì)的理論分析和仿真實(shí)驗(yàn)，該算法的有效性和準(zhǔn)確性得以驗(yàn)證。
　　其次，針對(duì)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(dāng)前狀態(tài)信息用該智能體在特定時(shí)間內(nèi)的平均狀態(tài)信息代替。在固定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下，基于圖論、矩陣知識(shí)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(dá)到一致性的充分條件。通過實(shí)例仿真，該算法的有效