《基於多智慧型體系統的點狀化仿生機翼建模與控制》是依託北京郵電大學，由張斌擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於多智慧型體系統的點狀化仿生機翼建模與控制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張斌
- 依託單位：北京郵電大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目擬採取多智慧型體系統的分析方法研究仿生機翼的建模與控制問題。目的是給出仿生機翼的舉升、懸停和推進三種運動形式的理論分析和實驗驗證。主要研究內容包括以下三點：(1)建立機翼的點狀化模型，依據拓撲圖理論，分別將關節和連線關節的骨架看作節點和邊，給出多節點協調振動與空氣升力之間的對應關係，分析其運動形式。(2) 針對點狀化模型，研究其動態行為要求下的控制問題，擬提出滿足振幅要求的節點有限時間協調振動控制方法，實現機翼動態的快速仿生擬合，並將切換拓撲圖的概念引入到仿生機翼的控制中去，提出適合切換系統的不變集分析方法，從而實現突髮狀況下不同機翼類型的快速切換。(3)對仿生機翼的理論模型和動態行為要求下的控制方法進行仿真與實驗驗證。本項目的成果期望為點狀化仿生機翼的研究提供理論分析方法和有效的技術支撐，具有重要的科學意義和套用價值。
結題摘要
仿生飛行是當前自動控制、人工智慧領域的熱點研究問題之一，具有廣闊的套用前景。本項目結合多智慧型體系統協同控制理論與流體力學數值計算方法，重點研究了流動氣體中多智慧型體系統的建模與控制問題。在空氣中，受控個體之間不僅僅是受到簡單的幾何拓撲約束，而且會受到氣體反作用力的影響。針對這一特點，提出了粘性多智慧型體系統的建模方法，揭示了固體運動與氣體運動之間的相互作用機理。提出了曲率約束下的協同軌跡最佳化方法，建立最佳化指標評價體系，確定了路徑最優解。基於時變氣體擾動，給出了分散式系統魯棒性分析方法。本項目研究成果為處理複雜分散式流固耦合多智慧型體系統的建模與控制問題提供了新思路和新方法。在項目資助下，負責人發表錄用SCI論文8篇，包括控制領域權威期刊Automatica、IEEE Trans. on Cybernatics、IEEE Trans. on Systems, Man, and Cybernetics: Systems等。獲IEEE人工生命與機器人國際會議最佳論文獎。
