《基於無線網路小車的協同控制研究》是依託杭州電子科技大學，由柏建軍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於無線網路小車的協同控制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：柏建軍
- 依託單位：杭州電子科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目擬對無線網路環境下的移動小車的協同控制問題進行研究，重點考慮無線網路的引入對協同控制的影響。主要考慮以下三個問題：（1）基於信息融合的無線網路定位算法研究。在無線通訊傳輸數據的同時，利用無線信號的強度來實現機器人的定位。設計將多個機器人同時定位的算法，並利用這多個機器人間的相對距離的信息提高定位算法的精度。（2）基於量化信息的多機器人編隊算法研究。為了減小系統通訊的負擔，設計依賴於跟蹤距離的動態量化器，設計並實現基於量化信息的編隊算法。（3）研究無線網路的數據傳輸時延及丟包對系統性能的影響，設計無線網路環境下的編隊算法。通過實驗測試的方法建立無線網路的傳輸時延、丟包率等特性的模型，並基於該模型，設計時延依賴的分散式編隊控制算法。根據Lyapunov穩定性定理，給出多機器人編隊穩定的期望條件。同時，考慮能容忍一定數據丟包的多機器人的編隊算法。
結題摘要
在多機器人小車系統中，由於無線網路的引入，使得機器人小車在信息互動中往往會發生數據丟包及延遲等現象，導致傳統的定位算法產生較大的誤差。同時，隨著機器人數量的增多，信息互動的加大，機器人間的通訊也顯得越來越重要，如何設計量化器來減小網路通訊負載，以及如何對機器人間的無線通訊過程進行分析建模，並在該無線通訊環境下實現機器人的協同控制顯得尤為重要。 針對於以上問題，我們研究了隨機丟包環境下的狀態估計問題，給出了保證具有一定定位精度的卡爾曼濾波器和耗散濾波器的設計算法；研究了量化器對系統性能的影響，並給出了一種變密度的量化器的設計方法，同時，建立了量化誤差與系統性能之間的聯繫，給出了保證系統具有一定性能的控制器的設計方法；研究了無線通訊網路的建模問題，建立了帶有時變時滯的切換系統模型，並給出了相應的Hinf控制器的設計方法；研究了機器人的跟蹤控制問題，給出了基於積分滑模面的滑模控制器的設計算法。 經過三年的研究，本項目發表SCI論文9篇，EI論文6篇，申請發明專利1項。參加學術會議6人次，培養研究生7人，其中，畢業4人，在讀3人。
