通信受限條件下基于切換協議的編隊避障算法*

樊 力，雷 斌，蔣 林

(武漢科技大學機械工程及自動化學院，武漢 430081)

0 引言

近年來，多智能體系統因其在各個領域的巨大潛力，而成為了一個重要的研究熱點。其應用領域主要包括無人機[1-3]，移動機器人[4-5]，航天器[6-7]等。

編隊控制是多智能體領域的一個重點問題，針對該問題研究者提出了很多想法。DU等[8]通過引入自適應輸出反饋解決了時變分布式編隊控制問題。HAN等[9]將相對定位策略引入基于Laplacian的編隊控制方法中，提出了一種主從式編隊控制算法。LIU等[10]研究了一種無需智能體間通信的主從式編隊控制方法。伍友利等[11]解決了傳統Flocking集群算法必須獲取鄰居智能體速度信息而導致通信網絡負擔過大的問題。LI等[12]針對異構非線性多智能體系統，提出一種分布式控制算法來解決系統的編隊控制問題。

雖然上述文獻提出的算法都具有良好的編隊控制性能，但它們考慮的都是理想通信下的編隊問題。王祥科等[13]指出感知約束下的編隊控制問題是多智能體系統實際應用必須解決的問題,包括感知距離約束、感知方向約束、帶有感知延時和噪音的編隊控制問題等。LOPEZ等[14]考慮了具有視覺約束的多智能體系統編隊控制。SONG等[15]考慮了通信距離有限的多智能體系統的環形編隊形成問題。HU等[16]考慮了具有外部干擾和有限通信資源的航天器編隊協調控制問題。LIU等[17]將角色切換策略應用于具有通信限制的多智能體系統編隊跟蹤控制問題。WANG等[18]考慮智能體速度和角速度約束下的編隊控制問題，并對完全剛性編隊、半完全剛性編隊和柔性編隊的運動性能進行了分析。……