基于虚拟弹簧阻尼的多移动微小型机器人编队控制研究

来源 :郑州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liuhuilei
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
多移动机器人编队拥有广阔的应用前景,未来将在诸多领域中得到应用。微小型机器人具有体积小、灵活性高的特点,在特殊环境下可以发挥重大作用。如何使多移动机器人的编队控制更加简单、有效、稳定,这一点对于计算资源有限的微小型机器人而言尤为重要。所以,提出一种合理、高效的多移动微小型机器人编队控制方法,具有十分重要的理论价值和现实意义。本文以虚拟弹簧阻尼算法为基础,对多移动微小型机器人编队控制问题展开了研究,具体研究工作如下:1.本文建立了两轮式移动机器人运动动力学模型。通过机器人非完整系统的运动约束方程,利用Lagrange方程求解,介绍了一种基于虚拟力控制的运动动力学模型。并通过仿真,验证了该模型的有效性,为后续研究机器人编队控制做了准备。2.本文对传统的虚拟弹簧阻尼算法进行了改进,以线性弹簧力、扭转弹簧力、阻尼力为基础,建立了一种新的基于虚拟弹簧阻尼的编队控制模型,并利用图论的方法对其稳定性进行了分析,得到了系统满足稳定的参数条件。3.结合虚拟弹簧阻尼算法对多移动机器人编队进行了仿真,以五个机器人的编队为例,分别进行了楔形编队和队形变换仿真。并从能量的角度出发,分析了编队过程中整体势能的变化,进一步验证了该模型的稳定性。4.利用五台微小型移动桌面机器人进行了多移动机器人编队控制的实验研究,分别展示了楔形编队和队形变换实验效果,并对实验结果进行了详细分析。实验结果表明,本文提出的虚拟弹簧阻尼编队控制方法,很好地解决了多移动机器人的编队控制问题,同时能够确保该非完整系统的鲁棒稳定性。该方法不仅合理有效,而且可以较好地应用于计算资源有限、规模较大的多移动微小型机器人编队控制中。
其他文献
比特币的概念由中本聪(Satoshi nakamoto)在一篇名为《Bitcoin:A peer-to-peer electronic cash system》[1]的论文中提出,在该文中,中本聪描述了一种新型的货币体系——比特币
伴随着我国经济的高速发展,建设行业的发展随之蒸蒸日上。对于建设工程招标投标的法制建设却迟迟不能得到健全和完善。为了能够使得我国建筑逐步走向市场规范化,笔者在本论文
2011年以来,随着政府刺激内需政策效应的逐渐显现以及国际经济形势的好转,游泳馆下游行业进入新一轮景气周期从而带来游泳馆市场需求的膨胀,游泳馆行业的销售回升明显,供求关系得
目的 :探讨自身抗体与复发性流产的关系。方法 :采用酶联免疫吸附法 (ELISA)对 30例不明原因的复发性流产 (URSA)患者进行抗心磷脂抗体 (ACA)和抗血小板抗体 (PA)的检测 ,并
目的:糖尿病肾病(DN)是常见的糖尿病微血管并发症之一,也是导致终末期肾病发生的主要因素。DN发病机制比较复杂,尚未完全阐明,其中糖、脂肪、蛋白质代谢紊乱等因素通过多种途径
气味复现是机器还原气味的过程,气味复现装置首先接收并解析目标气味的气味表征信息,根据装置所用的气味原料,计算复现目标气味所需的原料种类及其用量即配方数据,气味复现调
本文介绍了校友及校友资源的概念与内涵,论述了校友资源开发与管理的必要性及途径。指出高校校友是一个与高校有着特殊情感的群体,是高校重要的发展性资源。要通过校友工作的开
<正>公民法治素养的高低是衡量一个国家现代化程度以及文明程度的重要标志。然而随着信息社会的到来,社会经济高速发展,多元价值的冲击导致儿童价值紊乱,违法低龄化现象日益
研究施用氮肥对蔬菜设施栽培土壤中硝态氮累积量的影响,结果表明:施氮量对土壤NO3--N的累积量影响较大,随施氮量的增加,土壤各层硝态氮累积量呈递增趋势。其中对0~1 m土层NO3
研究选取广东增城、淳安千岛湖绿道中与产业发展结合紧密的选段作为研究对象,以乡村产业绿道建设效益为价值导向,构建乡村产业绿道建设现状评价体系进行定量分析与评价。得到