导读:本文包含了队形保持与控制论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:无人机编队,分布式控制,最优控制,弹性距离矢量
队形保持与控制论文文献综述
王卫宁[1]（2018）在《叁维无人机编队队形重构与队形保持控制算法研究》一文中研究指出多无人机编队在飞行过程中,实现队形保持控制与队形重构是至关重要的。本文主要应用分布式控制思想进行了队形保持控制研究,应用最优控制思想进行了队形重构控制研究。首先基于长机-僚机模式的无人机编队控制构型,本文给出了一种空间中的弹性距离矢量,把前后相邻两架无人机之间的相对距离描述成与飞行速度相关的函数关系,为编队控制增加了一种弹性编队控制方法。并基于此,建立了编队僚机与长机之间的误差控制模型。对于队形保持,文中忽略信息通讯的延时,假定编队拓扑是稳定的,设计了一种仅包含位置状态分布式反馈优化控制器,并根据Lyapunov函数方法证明了系统的稳定性。对于该控制器,文中采用叁机编队分别进行了叁角型与线型编队的加减速及转弯情景的飞行控制仿真,验证了该控制器性能和弹性矢量的有效性。此外,与固定的非弹性的无人机编队做了仿真对比,结果表明当无人机做突然机动时,带有弹性距离矢量的编队具有控制代价小的特点。对于队形重构,首先把编队模型进行简化处理,给出了含有弹性距离的误差控制模型。以控制代价为研究目标,把编队重构的实际问题转化成为一个关于燃料的最优控制问题。根据实际环境和控制条件,考虑最小安全距离,最大通信距离,编队控制输入的上下限以及重构时间等约束量。通过采用Legendre伪谱法对模型的离散化处理求出该问题的最优近似解。仿真结果表明本文所提的方法能够在满足多种约束条件下得到队形重构的最优飞行轨迹,能使目标函数达到最优,实现最小燃料消耗的目的。(本文来源于《沈阳航空航天大学》期刊2018-01-03）
秦昂,张登成,魏扬[2]（2017）在《多无人机编队队形保持优化控制仿真研究》一文中研究指出采用多无人机编队保持队形的优化控制可以通过调节较少参数使各无人机能够精确跟踪领航无人机,达到稳定编队队形的目的。以简化的自动驾驶仪模型作为编队保持控制系统的内回路,基于以长机为参考的旋转坐标系建立相对运动学模型,采用全局渐近稳定控制方法设计了多无人机编队保持控制器。经过仿真验证,该控制器实现了长机在叁维空间机动飞行时僚机能够迅速跟踪长机并保持编队队形的稳定,且响应速度和跟踪精度较为理想。仿真结果表明,该控制器能够实现多无人机编队队形在叁维空间下的保持。(本文来源于《飞行力学》期刊2017年06期）
施强,袁长清,吴立尧[3]（2017）在《径向两星库仑编队队形保持自适应控制研究》一文中研究指出研究地球同步轨道处径向两星库仑编队队形保持的自适应控制问题.建立了双星库仑编队在地球同步轨道处径向两星库仑编队动力学模型.基于建立的非线性化动力学模型,同时考虑到外部扰动和动力学模型误差等因素,设计径向两星库仑编队在地球同步轨道处的构型保持自适应控制律,并利用Lyapnuov稳定性理论证明系统的闭环稳定性.最后进行数值仿真,并与传统PID控制进行了比较.仿真结果表明提出的自适应控制律响应速度快,稳定性好,编队构型能够收敛到期望值,控制性能明显优于PID控制.(本文来源于《空间控制技术与应用》期刊2017年03期）
刘超[4]（2016）在《无人机协同编队队形保持控制算法研究》一文中研究指出编队队形保持控制是多无人机协同编队飞行的研究重点,得到广大研究人员越来越多的青睐。本文旨在应用基于行为的控制策略对多无人机编队队形保持控制进行研究,主要研究内容如下:首先,阐述了多无人机协同编队的基本问题,对编队队形控制策略进行了研究,着重分析了四种编队控制策略以及它们的优缺点,通过对比分析选出基于行为控制策略作为本文主要研究对象。其次,建立了编队飞行的环境模型和编队运动及动力学模型。在编队飞行环境中建立了地形威胁和雷达威胁的模型,作为无人机编队执行任务时遇到的障碍物。本文选择大地坐标系,以单架无人机模型为基础,建立无人机编队的运动模型。再次,根据无人机编队任务的要求,设计了四种子行为:奔向目标、躲避静态障碍物、队形保持与躲避其他无人机。在躲避静态障碍物行为中引入判别函数进行合理的避障;在队形保持行为中分别采用领航参照点法和邻居参照点法来确定无人机在编队中的位置,同时引入动态死区法使编队更加快速的形成编队,选择行为抑制法对四种子行为进行行为融合作为无人机最终行为输出,并设计了基于行为的多无人机编队队形保持控制算法。最后,在Matlab仿真软件上进行了仿真验证,仿真实验包括单无人机导航,多无人机编队队形形成,无障碍物时的编队队形保持,有障碍物时的编队队形保持与变换,并对仿真结果加以分析,实验结果表明该算法可以有效的完成编队的控制任务。最终对所研究的内容及成果进行总结以及对未来工作进行展望。(本文来源于《沈阳航空航天大学》期刊2016-03-01）
邵壮,祝小平,周洲,王彦雄[5]（2015）在《无人机编队机动飞行时的队形保持反馈控制》一文中研究指出为提高编队大机动时的队形保持能力,采用虚拟结构编队方法,基于李雅普诺夫直接法设计独立的非线性队形保持控制器,并在此基础上采用非线性模型预测控制方法设计含队形反馈的编队轨迹跟踪器。通过在代价函数中引入队形误差代价来实现队形反馈控制策略,并采用动态参数实现编队队形保持和沿参考轨迹飞行之间的自适应切换,各无人机通过滚动求解有限时域优化问题得到虚拟结构的控制指令。仿真结果表明,相较于无队形反馈的情况,所设计的含队形反馈轨迹跟踪器能够显着地降低编队大机动时的队形保持误差。(本文来源于《西北工业大学学报》期刊2015年01期）
李兆铭,高永明,牛亚峰,廖育荣,李磊[6]（2014）在《分离模块航天器自适应队形保持控制》一文中研究指出针对分离模块航天器队形保持控制问题,采用模块航天器集群飞行动力学高精度模型,并考虑模块质量的不确定性和外部摄动干扰,设计了一种自适应队形保持控制器,实现了模块轨迹对标称轨道的跟踪,数值仿真验证了该控制器的有效性。(本文来源于《装备学院学报》期刊2014年01期）
张世杰,段广仁[7]（2011）在《分布式卫星编队飞行队形保持协同控制》一文中研究指出针对分布式卫星编队飞行队形保持控制问题提出一种分布式协同控制算法,并给出该协同控制算法与编队卫星星间信息传递拓扑结构之间的关系。该协同控制算法以模型预测控制为基础,利用分布式编队卫星的自然特性以及编队卫星之间的信息传递拓扑结构,采用分布式的算法结构,设计分布式的模型预测协同控制算法。该控制算法是一种在线滚动优化控制算法,同时能够较好地解决存在状态约束、控制输入约束等情形下的各种控制问题。最后通过数值仿真验证了结果的有效性。仿真结果表明,当编队卫星星间信息传递拓扑结构中存在生成树时,提出的分布式协同控制算法能够有效地应用到编队卫星队形保持控制问题上来。(本文来源于《宇航学报》期刊2011年10期）
梁树甜[8]（2009）在《小卫星编队的队形捕获和保持控制》一文中研究指出随着空间技术的发展,现代小卫星正在日益走向成熟,必将在现代社会中发挥出越来越大的作用。卫星编队飞行这一概念的提出,为小卫星开辟了新的应用方向和发展空间,受到国内外学者的普遍关注。本文从动力学和控制的角度出发,对卫星编队飞行进行了有益的探索和研究。首先基于二体假设,采用两种方法系统地研究了圆或近圆轨道上卫星编队飞行的相对运动。动力学方法从CW方程的解析解出发,证明了绕飞轨道是以参考卫星为中心的椭圆。运动学方法通过一阶近似,得到了运动学形式的绕飞条件和绕飞方程。然后,重点讨论了空间圆和当地水平面投影圆两种绕飞轨道。在绕飞方程的基础上,揭示了绕飞编队的构成机理,分别基于两种方法实现了绕飞编队的轨道设计,并结合数值算例进行了比较。摄动因素对卫星编队飞行的影响是应用中非常关心的问题,本文考虑地球扁率这种摄动因素,对此进行了研究。在CW方程的基础上,分别求解了地球扁率的整体摄动和相对摄动,分析了摄动规律。卫星编队的保持与控制是编队飞行的一项关键技术,本文对此进行了深入研究。本文主要研究两种典型的卫星编队控制任务:编队捕获和编队保持。以CW方程为相对动力学模型,分别采用两种方法研究了这两种典型的卫星编队控制任务:线性二次型最优控制方法和模型预测控制方法。模型预测控制是一种新型的控制方法,讨论了该控制算法在编队飞行队形控制中的一些应用问题。该控制算法是一种在线滚动优化控制算法,与线性二次型最优控制相比,仿真结果表明,该控制算法接近于燃料最优,且能够把队形控制在要求的精度范围内。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2009-06-01）
崔海英,李俊峰,高云峰[9]（2007）在《椭圆参考轨道的卫星编队队形保持控制设计》一文中研究指出以Lawden方程作为动力学模型,建立状态方程,利用线性二次型性能指标最优控制(LQR)对卫星编队队形进行保持控制。首先对近地轨道的主要摄动J2项摄动和大气阻力摄动进行描述,得到了影响编队队形的相对摄动的表达式。然后通过合理的选择控制加权矩阵R,用无约束的线性二次型优化方法解决了电推力火箭有控制约束的优化问题。仿真结果表明,这种控制方法是有效的。(本文来源于《工程力学》期刊2007年04期）
吴霞,郑建华[10]（2007）在《基于STK的编队飞行队形保持控制及仿真》一文中研究指出小卫星编队飞行是近年来各个国家航天领域研究的重点,而编队飞行队形的保持控制是其中的一个重要方面。主要介绍了一种基于STK的编队飞行队形保持控制仿真实现方法。控制算法采用了基于Hill方程动力学模型的线性二次型最优控制。利用STK中的嵌入式脚本(Plug-in),将由控制算法得到的队形保持控制力,添加到STK轨道计算的力学模型中,从而进行队形保持控制。通过对有一定初始构型偏差的卫星编队飞行进行仿真,控制结果表明:控制后的卫星编队队形误差可控制在1m之内,最高精度可达到厘米级。从而验证了此控制方法及仿真实现方法的可行性。(本文来源于《计算机仿真》期刊2007年03期）
队形保持与控制论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
采用多无人机编队保持队形的优化控制可以通过调节较少参数使各无人机能够精确跟踪领航无人机,达到稳定编队队形的目的。以简化的自动驾驶仪模型作为编队保持控制系统的内回路,基于以长机为参考的旋转坐标系建立相对运动学模型,采用全局渐近稳定控制方法设计了多无人机编队保持控制器。经过仿真验证,该控制器实现了长机在叁维空间机动飞行时僚机能够迅速跟踪长机并保持编队队形的稳定,且响应速度和跟踪精度较为理想。仿真结果表明,该控制器能够实现多无人机编队队形在叁维空间下的保持。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
队形保持与控制论文参考文献
[1].王卫宁.叁维无人机编队队形重构与队形保持控制算法研究[D].沈阳航空航天大学.2018
[2].秦昂,张登成,魏扬.多无人机编队队形保持优化控制仿真研究[J].飞行力学.2017
[3].施强,袁长清,吴立尧.径向两星库仑编队队形保持自适应控制研究[J].空间控制技术与应用.2017
[4].刘超.无人机协同编队队形保持控制算法研究[D].沈阳航空航天大学.2016
[5].邵壮,祝小平,周洲,王彦雄.无人机编队机动飞行时的队形保持反馈控制[J].西北工业大学学报.2015
[6].李兆铭,高永明,牛亚峰,廖育荣,李磊.分离模块航天器自适应队形保持控制[J].装备学院学报.2014
[7].张世杰,段广仁.分布式卫星编队飞行队形保持协同控制[J].宇航学报.2011
[8].梁树甜.小卫星编队的队形捕获和保持控制[D].哈尔滨工业大学.2009
[9].崔海英,李俊峰,高云峰.椭圆参考轨道的卫星编队队形保持控制设计[J].工程力学.2007
[10].吴霞,郑建华.基于STK的编队飞行队形保持控制及仿真[J].计算机仿真.2007