Affine Formation Maneuver Control for Multi-Agent Based on Optimal Flight System

作者
Chao Kang,Jihui Xu,Yuan Bian
出处
期刊:Applied sciences [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:14 (6): 2292-2292 被引量:10
标识
DOI:10.3390/app14062292
摘要

The use of affine maneuver control to maintain the desired configuration of unmanned aerial vehicle (UAV) swarms has been widely practiced. Nevertheless, the lack of capability to interact with obstacles and navigate autonomously could potentially limit its extension. To address this problem, we present an innovative formation flight system featuring a virtual leader that seamlessly integrates global control and local control, effectively addressing the limitations of existing methods that rely on fixed configuration changes to accommodate real-world constraints. To enhance the elasticity of an algorithm for configuration change in an obstacle-laden environment, this paper introduces a second-order differentiable virtual force-based metric for planning local trajectories. The virtual field comprises several artificial potential field (APF) forces that adaptively adjust the formation compared to the existing following control. Then, a distributed and decoupled trajectory optimization framework that considers obstacle avoidance and dynamic feasibility is designed. This novel multi-agent agreement strategy can efficiently coordinate the global planning and local trajectory optimizations of the formation compared to a single method. Finally, an affine-based maneuver approach is employed to validate an optimal formation control law for ensuring closed-loop system stability. The simulation results demonstrate that the proposed scheme improves track accuracy by 32.92% compared to the traditional method, while also preserving formation and avoiding obstacles simultaneously.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
leo完成签到,获得积分10
刚刚
左右发布了新的文献求助10
1秒前
迅速的蜗牛完成签到,获得积分10
1秒前
cxl完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
echo完成签到 ,获得积分10
2秒前
李健的小迷弟的应助被bbt采纳,获得10
2秒前
carbonhan发布了新的文献求助10
4秒前
搞怪汉堡完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
pluto的应助被qqs采纳,获得10
5秒前
sophia发布了新的文献求助30
6秒前
zhaoyingj完成签到,获得积分10
6秒前
GengjieLin发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
Yolo完成签到 ,获得积分10
7秒前
iv吃饭完成签到,获得积分10
7秒前
二旬青年朱朱侠完成签到,获得积分10
7秒前
T豆完成签到 ,获得积分10
7秒前
ni发布了新的文献求助30
7秒前
Mindy完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI6.2的应助被AAA采纳,获得10
8秒前
零零1完成签到 ,获得积分10
8秒前
甜美芙发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
汉堡包的应助被满意采纳,获得10
9秒前
广州小肥羊完成签到 ,获得积分10
11秒前
444发布了新的文献求助10
12秒前
sarah完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
chongchong完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
14秒前
吉伊完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
淡淡的沛白完成签到,获得积分10
15秒前
ddd发布了新的文献求助10
15秒前
刻苦冰绿完成签到 ,获得积分10
15秒前
zjc发布了新的文献求助10
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Mathematical models in hydrology 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Erzählte Gnade 500
Butadiene hydroxytelechelic oligomers PBHT 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8083020
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9498211
关于积分的说明 21405546
捐赠科研通 7651163
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3402125
关于科研通互助平台的介绍 2531115
邀请新用户注册赠送积分活动 2440791