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基于PDE的欠驱动无人船航行编队与队形切换控制
刘义, 刘晨, 吴乃龙, 沈佳诚, 施攀好
船舶
2026, 37 (02):
50-58.
DOI: 10.19423/j.cnki.31-1561/u.2025.114
针对欠驱动无人船的多智能体编队控制问题,该文提出一种基于偏微分方程（partial differential equation,PDE）的分布式控制方法,融合了改进的人工势场法以实现避障功能。首先,建立领航-跟随编队框架,推导跟随船的期望位置与跟踪速度的表达式;其次,基于PDE理论设计编队控制律,以保证多船协同运动的稳定性;最后,改进人工势场法,引入切向力分量与角度自适应系数以优化避障路径。该文基于ArduPilot-SITL、ROS和QGroundControl软件搭建仿真平台,验证了算法在编队保持、队形切换及避障方面的有效性。结果表明,该方法能使编队误差快速收敛,并有效规避静态障碍物,具有良好的鲁棒性和实用性。
参考文献 |
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