一种时滞移动机器人集群快速有限时间二分编队避障控制方法

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一种时滞移动机器人集群快速有限时间二分编队避障控制方法
申请号:CN202411381082
申请日期:2024-09-30
公开号:CN119292270B
公开日期:2025-07-01
类型:发明专利
摘要
本发明涉及一种时滞移动机器人集群快速有限时间二分编队避障控制方法,属于控制工程技术领域。本发明为了提高编队队形的收敛速度,提出了一种快速有限时间编队控制方法,可以使移动机器人集群在快速有限时间内实现期望的二分编队队形;考虑到实际系统中执行器的输出通常是有限的且容易受故障影响,在控制方法的设计中融合了抗饱和技术以及容错控制策略;由于没有运行环境的先验地图知识,利用人工势场技术在控制方法中嵌入了避障机制用以保证机器人编队的安全运行;构造了一种改进的李雅普诺夫‑克拉索夫斯基泛函来消除时滞对系统的影响。本发明有效利用了人工势场技术构建虚拟势场,在保证饱和约束条件不被违反和执行器存在偏差故障的前提下,消除时滞对系统的影响,保证移动机器人集群能够在快速有限时间内达成期望的二分编队并避免与障碍物发生碰撞,提升了系统的响应速度和安全性。
技术关键词
避障控制方法 李雅普诺夫函数 执行器 模糊逻辑系统 人工势场法 障碍物 集群 拓扑图 移动机器人系统 定义 控制工程技术 容错控制策略 轮式移动机器人 编队控制方法 分布式控制器 表达式 非线性