基于自適應積分滑模的無人機編隊控制器設計

劉 晨，謝寶娣，董國寶，霍 達，段雨昕，夏 川

（1.航天系統仿真重點實驗室北京仿真中心，北京 100854；2.北京電子工程總體研究所，北京 100854）

0 引 言

隨著導航、制導與控制技術的高速發展，無人機技術在近年來已經日趨成熟。同時，因其特有的優勢，無人機在軍事及民用方面發揮著越來越重要的作用。但是，當前仍存在許多亟待解決的問題，如：無人機載荷較小，所攜帶設備數量有限，單一無人機很難完成復雜的偵察任務；無人機的能源問題目前仍沒有較好的解決方案，完成對某一區域的探測或搜索任務，往往需要一架無人機進行反復、多次的巡航，從而大大增加了時間和經濟成本。針對上述問題，使用無人機編隊是一種極為有效的解決方案，即通過多無人機的協同飛行，按照任務需求完成航跡規劃，從而提高單次航行的任務執行效率。因此，近年來學術界已開始對多智能體協同以及無人機編隊等技術開展了廣泛研究。

在實際的無人機編隊系統設計中，考慮到系統建模時的不確定性、外界的未知風干擾以及無人機的傳感器誤差等，無論是單架無人機還是整體編隊，其穩定性均會受到較大的影響，因此控制系統的設計就顯得尤為關鍵。一方面，控制器需要對未知擾動進行抑制，另一方面還要能兼顧實際系統的實時性等需求。文獻［11］使用二階滑模方法進行了控制器設計，該方法會帶來控制信號不連續的問題。本文在文獻［11］成果的基礎上做了進一步研究，針對無人機編隊系統控制器設計，提出了一種自適應滑模控制器設計方法，具有如下優勢：①對文獻［11］中不連續控制器設計方法進行了擴展，本文所設計的一致性協議是完全連續的；……