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Formation Control of Mobile Robots with Active Obstacle Avoidance 被引量：1
1
作者 LIU Shi-Cai TAN Da-Long LIU Guang-Jun 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期529-535,共7页
在这份报纸，形成控制和障碍回避问题被处理一统一了控制算法，它允许追随者当维持从领导人的需要的相对适用或相对距离时，避免障碍。In the known 领导人追随者机器人形成控制文学，领导人机器人的绝对运动状态被要求控制追随者，它... 在这份报纸，形成控制和障碍回避问题被处理一统一了控制算法，它允许追随者当维持从领导人的需要的相对适用或相对距离时，避免障碍。In the known 领导人追随者机器人形成控制文学，领导人机器人的绝对运动状态被要求控制追随者，它不能在一些环境是可得到的。在这研究，领导人追随者机器人形成以在领导人和追随者机器人之间的相对运动状态被建模并且控制。领导人机器人的绝对运动状态没在建议形成控制器被要求。而且，研究基于察觉到在机器人和障碍之间的相对运动被扩大了到一个新奇障碍回避计划。试验性的调查用平台被进行了由活动机器人和计算机视觉系统，和结果表明了的三 nonholonomic 组成了建议方法的有效性。 展开更多
关键词 移动机器人 队形控制 主动避障 相对运动
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Formation Control and Obstacle Avoidance for Multiple Mobile Robots 被引量：7
2
作者 YANG Tian-Tian LIU Zhi-Yuan +1 位作者 CHEN Hong PEI Run 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期588-592,共5页
这篇论文为一组 nonholonomic 考虑形成控制和障碍回避的问题活动机器人。根据非最优的模型预兆的控制，二个控制算法被建议。当解决费用在工作的最佳的控制问题被结合，两个算法被提出以便他们解决每个交往的机器人的动力学。潜在的功... 这篇论文为一组 nonholonomic 考虑形成控制和障碍回避的问题活动机器人。根据非最优的模型预兆的控制，二个控制算法被建议。当解决费用在工作的最佳的控制问题被结合，两个算法被提出以便他们解决每个交往的机器人的动力学。潜在的功能被用来定义终端状态惩罚术语，和一个相应终端声明区域被加到优化限制。而且，包括稳定性和安全的主要问题也被讨论。模拟结果显示出建议控制策略的可行性。 展开更多
关键词 移动式遥控装置 信息控制 模式预测控制 智能技术
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基于模型预测控制的无人车编队避障方法 被引量：4
3
作者 张硕 吴雨洋 +3 位作者 汪洋 王一全 崔星 宿玉康 《北京理工大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期34-41,共8页
为研究障碍物环境下基于模型预测控制的无人车编队避障方法,建立了包含虚拟智能体状态的编队避障函数,使避障问题容易用优化方法求解.在无人车编队内部引入优先级策略实现编队内部避碰,并通过动态事件触发机制减小无人车之间通讯带宽占... 为研究障碍物环境下基于模型预测控制的无人车编队避障方法,建立了包含虚拟智能体状态的编队避障函数,使避障问题容易用优化方法求解.在无人车编队内部引入优先级策略实现编队内部避碰,并通过动态事件触发机制减小无人车之间通讯带宽占用.对该方法进行了计算机仿真验证,在给定多边形障碍物环境下,使用领导者-追随者架构执行编队行驶任务,并借助事件触发器实现间歇通讯.结果表明,相较于传统方法,所设计的编队控制器能够提高带宽约束下无人车编队行驶安全性. 展开更多
关键词 编队控制 模型预测控制 动态事件触发机制 无人车避障
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基于强化学习的自动驾驶车辆路上突发障碍物换道避障控制算法
4
作者 姚恩建 陈卓利 +2 位作者 郝赫 陈荣升 杨扬 《北京交通大学学报》 北大核心 2025年第5期82-93,共12页
针对路上突发障碍物下自动驾驶车辆换道避障问题,提出基于深度强化学习(Deep Rein-forcement Learning,DRL)的车辆控制算法SafeLC-DelayDDPG.首先,将该问题建模为马尔可夫决策过程(Markov Decision Process,MDP),构建了结构化混合状态空... 针对路上突发障碍物下自动驾驶车辆换道避障问题,提出基于深度强化学习(Deep Rein-forcement Learning,DRL)的车辆控制算法SafeLC-DelayDDPG.首先,将该问题建模为马尔可夫决策过程(Markov Decision Process,MDP),构建了结构化混合状态空间,融合局部观测、车道语义信息和自车全局状态,提高环境感知与风险敏感性.动作空间采用连续的前轮转向角与纵向加速度.奖励函数以二维碰撞时间(Two-dimensional time-to-collision,2D-TTC)指标为核心,兼顾安全、效率、舒适和规则,并采用条件化动态权重机制,引导策略在高风险时优先安全、在低风险时提升效率.然后,引入延迟策略更新与目标策略平滑机制,改进Critic网络损失函数,缓解深度确定性策略梯度(Deep Deterministic Policy Gradient,DDPG)算法训练不稳定及Q值过估计问题.最后,通过不同场景下的交通仿真验证了所提方法的有效性.仿真结果表明:与多个基线算法相比,该算法安全性与效率更优,训练期首次和连续避障成功率分别最多提升约17.9%和60.5%,安全性指标值最多提升约7.6%,平均速度最多提升约2.1%;在不同场景测试中,首次和连续避障成功率分别最多提升约25.9%和44.1%,安全性指标值最多提升约9.8%,平均速度最多提升约0.6%. 展开更多
关键词 自动驾驶车辆 路上突发障碍物 深度强化学习 2D-TTC 换道避障控制
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可靠搜索边界的最优状态反馈车辆避障控制
5
作者 黄樱 郭咏梅 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第7期186-194,199,共10页
为了实现最优控制高效稳定的求解,提出了一种可靠搜索边界的最优状态反馈车辆避障控制方法。首先利用方程的无因次化和代数运算将最优控制问题归结为一个未知和两个参数的隐式方程,由于只需求解一个未知量中的一个隐式方程,具有可靠搜... 为了实现最优控制高效稳定的求解,提出了一种可靠搜索边界的最优状态反馈车辆避障控制方法。首先利用方程的无因次化和代数运算将最优控制问题归结为一个未知和两个参数的隐式方程,由于只需求解一个未知量中的一个隐式方程,具有可靠搜索边界的一维鲁棒寻优方法可以为控制问题提供一个稳定的解。其中方程的两个无量纲输入是:横向速度与纵向速度之比和剩余横向距离与纵向距离之比。进一步提出的minimax与平方和两种优化方案,将实现最优控制所需的纵向和横向车辆力分配给轮胎。仿真结果表明提出方法可以实现基于点质量的最优避碰控制,同时解决了车辆的避碰和稳定问题。 展开更多
关键词 车辆 避障控制 最优反馈 无量纲
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面向不同路面条件的无人车双层避障预测控制
6
作者 宋秀兰 陆炜杰 +1 位作者 穆建彬 何德峰 《浙江工业大学学报》 北大核心 2025年第5期490-499,共10页
针对无人车在不同路面条件下的避障问题,提出了考虑路面附着系数的主动避障模型预测控制(Model predictive control,MPC)算法。结合模糊推理设计了适应不同路面附着系数的势场(Potential field,PF)函数。结合PF的避障算法有2层:上层算法... 针对无人车在不同路面条件下的避障问题,提出了考虑路面附着系数的主动避障模型预测控制(Model predictive control,MPC)算法。结合模糊推理设计了适应不同路面附着系数的势场(Potential field,PF)函数。结合PF的避障算法有2层:上层算法将PF嵌入到MPC目标函数中,构建了整合的路径规划控制器,通过计算获得包括转向角和加速度的最优避障指令;下层算法考虑车轮的动态特性,设计控制器将加速度转化为驱动扭矩,其中基于MPC的额外扭矩分配算法为车辆提供足够的横向机动性,并防止车轮在低附着路面上打滑。Carsim与Simulink联合仿真结果表明:该算法不仅能够适应不同的路面条件,而且可以有效提升无人车在低附着路面上避障的舒适性与稳定性。 展开更多
关键词 无人车避障 模型预测控制 路面附着系数 人工势场
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高速行驶下旁车切入时车辆主动转向预测控制
7
作者 辜志强 赵鸿 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第11期67-72,共6页
在汽车高速行驶的过程中,若出现旁车紧急切入到本车所行驶车道的前方,可能由于车距过小而造成制动效果不理想进而发生追尾的危险情况,为避让前车,需要及时地对本车施加主动转向控制。通过隐马尔可夫模型预测旁车切入,并设计带有随旁车... 在汽车高速行驶的过程中,若出现旁车紧急切入到本车所行驶车道的前方,可能由于车距过小而造成制动效果不理想进而发生追尾的危险情况,为避让前车,需要及时地对本车施加主动转向控制。通过隐马尔可夫模型预测旁车切入,并设计带有随旁车换道运动而变化的动态避障函数的轨迹规划层和多约束条件下的主动转向模型预测控制器,通过CarSim和MATLAB/Simulink联合仿真,仿真结果表明:带有旁车换道预测模型的本车在旁车开始换道0.4s后就识别出换道意图,并提前施加主动避障的转向控制,对汽车的行驶轨迹和横向运动参数分析可知,所研究的本车控制在行驶安全性和乘坐舒适性方面与没有换道预测模型的控制有了较大提升。 展开更多
关键词 隐马尔可夫模型 模型预测控制 主动避障 转向控制
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智能汽车匝道合流区域紧急避障综合运动控制
8
作者 廖道争 刘孝楠 +1 位作者 程俊 席磊 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第7期1426-1434,共9页
针对智能汽车匝道合流区域紧急换道避障路径规划与跟踪控制问题,本文提出了一种自适应换道避障跟踪控制方法.首先,依据当前车道、目标车道车辆行驶状态提出紧急换道避障的安全约束条件,进行换道避障路径规划和速度规划;然后,基于模型预... 针对智能汽车匝道合流区域紧急换道避障路径规划与跟踪控制问题,本文提出了一种自适应换道避障跟踪控制方法.首先,依据当前车道、目标车道车辆行驶状态提出紧急换道避障的安全约束条件,进行换道避障路径规划和速度规划;然后,基于模型预测控制(MPC)设计车辆纵向运动控制器,实现对车速的精确跟踪;最后,根据车辆实时车速提出了最优预测时域参数的选择方法,进行了自适应预测时域MPC横向跟踪控制器的设计.仿真结果表明,所提控制方法比固定时域参数模型预测控制方法具有更高的跟踪精度和行驶稳定性. 展开更多
关键词 紧急避障 轨迹规划 速度跟踪 自适应模型预测控制
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老旧小区移动充电车避障路径规划与跟踪控制
9
作者 覃频频 梁文彬 +1 位作者 李龙杰 叶磊 《现代制造工程》 北大核心 2025年第8期39-47,62,共10页
针对移动充电车在老旧小区狭窄道路主动避障与跟踪控制存在的问题,提出了一种基于道路模型的避障路径规划与低速跟踪控制策略。首先,构建了小区道路模型,在考虑路径质量与道路风险势场的前提下,采用五次项路径规划算法实现最优避障路径... 针对移动充电车在老旧小区狭窄道路主动避障与跟踪控制存在的问题,提出了一种基于道路模型的避障路径规划与低速跟踪控制策略。首先,构建了小区道路模型,在考虑路径质量与道路风险势场的前提下,采用五次项路径规划算法实现最优避障路径规划。其次,设计了一种基于遗传非线性递减权值粒子群优化算法(Genetic Nonlinear Decreasing Weight Particle Swarm Optimization algorithm,GA-NLDWPSO)的线性二次型调节器(Linear Quadratic Regulator,LQR)横向和速度补偿PID纵向的控制器,实现对规划路径的跟踪。最后,搭建PreScan、CarSim和MATLAB/Simulink联合仿真平台,验证所提出方法的有效性。仿真结果表明,所提出的方法能够确保移动充电车在安全避障的前提下,针对其低速特点,实现速度控制的快速响应,稳定后最大纵向速度误差为0.059 km/h,最大横向误差有效降低,显著提高了跟踪精度和稳定性。 展开更多
关键词 移动充电车 避障路径规划 遗传非线性递减权值粒子群算法 低速控制
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基于速度障碍模型的智能汽车轨迹规划控制方法研究 被引量：1
10
作者 何洋 李刚 《兵工学报》 北大核心 2025年第4期395-408,共14页
为提高智能汽车的避障能力,提出一种基于速度障碍模型的智能汽车轨迹规划控制方法。结合速度障碍法和障碍物膨胀法,建立智能汽车的速度障碍模型,将动态障碍物在速度空间中的运动不确定转化为位置不确定,实现安全裕度根据障碍物尺寸和相... 为提高智能汽车的避障能力,提出一种基于速度障碍模型的智能汽车轨迹规划控制方法。结合速度障碍法和障碍物膨胀法,建立智能汽车的速度障碍模型,将动态障碍物在速度空间中的运动不确定转化为位置不确定,实现安全裕度根据障碍物尺寸和相对速度自适应调整。为兼顾轨迹跟踪精度和行驶稳定性,根据汽车状态方程、模糊控制原理和模型预测控制原理设计智能汽车模糊模型预测控制器(Fuzzy Model Predictive Control,FMPC)。为验证该方法的有效性,采用仿真软件建立其仿真模型。仿真结果表明:对多个随机的静、动态障碍物均可实现避障,且在避障后快速平稳地跟踪参考轨迹。通过避障稳定性分析得出,目标车速为100 km/h,其最大横向速度为4.01 km/h,最大横摆角速度为20.8°/s,最大质心侧偏角为2.32°,满足汽车行驶稳定性要求,该方法有效提高了智能汽车的避障能力及其行驶稳定性。 展开更多
关键词 避障 速度障碍 轨迹规划 模糊控制
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基于动态调整策略的无人机快速编队方法
11
作者 马昭臣 刘凤丽 +2 位作者 郝永平 王俊杰 李美宣 《弹箭与制导学报》 北大核心 2025年第4期547-554,共8页
针对无人机编队形成过程中相交互运动导致编队收敛时间延长的问题,提出了一种可灵活调整无人机在编队中位置的方法,根据当前时刻各无人机所处的位置动态的迭代虚拟领航中心位置,通过模拟退火算法优化各无人机相对于虚拟领航中心的位置,... 针对无人机编队形成过程中相交互运动导致编队收敛时间延长的问题,提出了一种可灵活调整无人机在编队中位置的方法,根据当前时刻各无人机所处的位置动态的迭代虚拟领航中心位置,通过模拟退火算法优化各无人机相对于虚拟领航中心的位置,使得无人机可以灵活调整收敛的期望位置。基于人工势场的思想,设计了具有避障和避碰能力的一致性编队控制方法。仿真结果表明,该方法在恢复编队状态时,收敛速度相对于传统方法更快,在避障时能更好的保持编队特性。 展开更多
关键词 无人机编队 一致性控制 协同避障 模拟退火
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无方向约束的工业机器人障碍物自主规避控制方法
12
作者 何猛 王建 《现代电子技术》 北大核心 2025年第18期172-176,共5页
为了提升工业机器人在复杂动态环境中的灵活性与适应性,减少因障碍物导致的生产中断,提出一种无方向约束的工业机器人障碍物自主规避控制方法。构建工业机器人动态作业区,在该区域内利用超声波技术自主感知作业环境中的障碍物,获取机器... 为了提升工业机器人在复杂动态环境中的灵活性与适应性,减少因障碍物导致的生产中断,提出一种无方向约束的工业机器人障碍物自主规避控制方法。构建工业机器人动态作业区,在该区域内利用超声波技术自主感知作业环境中的障碍物,获取机器人与障碍物的距离以及二者相对角度信息。依据模糊控制理论建立工业机器人障碍物自主规避控制模型,将经过上位机校验和滤波处理后的机器人与障碍物的距离、相对角度作为输入量,输入至模糊控制模块。在该模块中,经过模糊化、推理及清晰化操作,输出机器人避障控制信号,明确机器人速度调整范围和转向角范围。最后,将避障控制信号传送至机器人电机驱动器,以此调整机器人运动状态,实现无方向约束的障碍物自主规避控制。实验结果表明,所提方法可以有效实现无方向约束的工业机器人障碍物自主规避控制,在面对复杂的作业环境时,依然能够保持稳定的避障性能,且具有较强的环境适应性。 展开更多
关键词 工业机器人 自主避障 无方向约束 超声波技术 路径规划 规避控制
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面向突防路径跟踪的预设时间安全控制
13
作者 王齐鹏 王祥科 +2 位作者 朱琳 赵述龙 沈林成 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第6期1208-1215,共8页
为增强无人机突防时的隐蔽性,无人机的突防路线通常贴近周围建筑或山体.因此,无人机在跟踪突防路径时既要保证精度又要保证安全.针对无人机突防路径的快速跟踪与主动避障问题,本文提出了一种基于分数阶增益与控制障碍函数的安全控制策略... 为增强无人机突防时的隐蔽性,无人机的突防路线通常贴近周围建筑或山体.因此,无人机在跟踪突防路径时既要保证精度又要保证安全.针对无人机突防路径的快速跟踪与主动避障问题,本文提出了一种基于分数阶增益与控制障碍函数的安全控制策略.首先,利用C~2函数定义突防航线和障碍物边界,建立了无人机突防路径跟踪的安全控制模型;然后,基于分数阶系统的“记忆”特性设计了路径跟踪控制律,实现了预设时间内对突防路径的跟踪;接着,采用控制障碍函数和广义K类函数,利用二次规划问题的最优解设计了安全控制律,实现了障碍物和航线靠近、甚至冲突情况下的自主避障;最后,通过数值仿真试验验证了所提方法的有效性. 展开更多
关键词 路径跟踪 避障 分数阶系统 控制障碍函数 安全控制
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基于形状离散层的多智能体编队控制
14
作者 潘云伟 李敏 +2 位作者 曾祥光 邢丽静 黄傲 《计算机科学》 北大核心 2025年第10期287-295,共9页
由多个智能体组成的多智能体系统,能够完成复杂的任务。针对多智能体在复杂环境中的编队成型,以及编队遭受冲击时的编队重组,提出了一种基于编队形状离散层的分布式编队控制方法。首先,对编队形状进行离散和迭代,扩大其影响范围,并将编... 由多个智能体组成的多智能体系统,能够完成复杂的任务。针对多智能体在复杂环境中的编队成型,以及编队遭受冲击时的编队重组,提出了一种基于编队形状离散层的分布式编队控制方法。首先,对编队形状进行离散和迭代,扩大其影响范围,并将编队信息共享给每个智能体;其次,针对存在障碍物的编队环境,设计动态协商算法实时调整编队集结位置;最后,采用分布式控制的方式,利用传感器信息和编队形状信息设计速度控制器,实现动态避障和复杂编队成型。实验结果表明,所提方法能够很好地引导多智能体形成复杂的编队形状,在有障碍物的环境中,实现编队避障、偏移和重组。通过编队成型时间和编队效果函数对实验结果进行评价和分析,验证了所提方法具有较好的环境适应性和有效性。 展开更多
关键词 多智能体 编队 动态协商 分布式 避障
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基于激光距离传感器的机器人最小安全避障距离控制方法
15
作者 黄娜 关正伟 赵辉 《激光杂志》 北大核心 2025年第7期238-243,共6页
视觉距离传感器容易受到光照变化、物体颜色和纹理等因素的干扰,导致距离测量精度降低,致使机器人通过狭窄的障碍物时容易发生碰撞。而激光距离传感器通过发射激光束并测量其反射回来的时间来计算距离,可以有效避免外界干扰,精准计算最... 视觉距离传感器容易受到光照变化、物体颜色和纹理等因素的干扰,导致距离测量精度降低,致使机器人通过狭窄的障碍物时容易发生碰撞。而激光距离传感器通过发射激光束并测量其反射回来的时间来计算距离,可以有效避免外界干扰,精准计算最小安全避障距离。因此,提出基于激光距离传感器的机器人最小安全避障距离控制方法。采用激光距离传感器提取障碍物信息,构建滚动区域持续更新障碍物信息,在复杂环境中实时、精确地识别障碍物。根据障碍物识别结果,计算机器人的质心点,明确运动状态与速度的直接关系。利用球形包围盒以及相交试验构建出避障的最小安全距离指标,计算出存在全部危险源环境的避障位移结果,生成末端执行器位姿运行状态,实现机器人避障最小安全距离控制。实验结果表明,所提方法可将机器人的最小安全距离控制在0.4 m以内,可以保证最短距离的同时实现有效避障。 展开更多
关键词 激光距离传感器 机器人避障 最小安全距离 避障控制 位姿状态
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喷雾机喷杆避障控制系统设计与试验
16
作者 吴建国 杨硕 +2 位作者 潘孝勇 李成前 翟长远 《农机化研究》 北大核心 2025年第12期176-183,193,共9页
喷雾机田间作业时,存在喷杆避障困难和操作繁琐、时间长、效率低等实际问题,为提高喷杆自主避障和智能化水平,以永佳3WSH-500型喷雾机为试验平台,以拉线传感器、超声波传感器作为侧喷杆展开折叠位置和喷杆高度的监测传感器,建立了喷杆... 喷雾机田间作业时,存在喷杆避障困难和操作繁琐、时间长、效率低等实际问题,为提高喷杆自主避障和智能化水平,以永佳3WSH-500型喷雾机为试验平台,以拉线传感器、超声波传感器作为侧喷杆展开折叠位置和喷杆高度的监测传感器,建立了喷杆避障控制系统。系统采用滞环控制原理,解决了喷杆到达目标位置、高度后的振荡问题,提高了喷杆运动稳定性。通过在田间动态条件下展开试验,确定了喷杆位置与高度的最佳控制滞环值分别为20、100 mm。试验结果表明,喷杆避障控制系统能够快速调节喷杆到达目标位置和高度。其中,喷杆进行高度避障时,到达目标高度后振荡区间内平均差值最大为15.45 mm;两侧喷杆进行独立避障时,到达目标位置后振荡区间内平均差值最大分别为49.10、51.65 mm。相关研究提高了喷杆操作的便利性和自动化程度,为大田喷雾机田间障碍物避障提供了技术参考。 展开更多
关键词 喷雾机 喷杆避障控制系统 地面起伏 超声探测 位置监测
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低空时变风扰下无人机避障路径跟随方法 被引量：1
17
作者 陶江 曹云峰 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第1期175-182,共8页
针对低空无人机避障路径跟随问题,设计了一种未知时变风扰下的无人机路径跟随方法。给出二维平面内的无人机运动学模型,完成避障路径跟随的数学建模;在未知时变风扰条件下采用矢量场方法设计了贝塞尔曲线期望路径的跟踪控制律,针对未知... 针对低空无人机避障路径跟随问题,设计了一种未知时变风扰下的无人机路径跟随方法。给出二维平面内的无人机运动学模型,完成避障路径跟随的数学建模;在未知时变风扰条件下采用矢量场方法设计了贝塞尔曲线期望路径的跟踪控制律,针对未知时变风扰下无人机地速无法测量的难点设计了地速估计器,分析了路径跟随的李雅普诺夫稳定性;在未知时变风扰条件下对贝塞尔曲线期望路径的跟踪进行了仿真验证。仿真实验证明:所设计的无人机路径跟随方法能够实现未知时变风扰条件下的路径稳定跟踪问题。 展开更多
关键词 低空无人机 风切变 时变风扰 避障路径 跟踪控制律
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基于牛顿-拉夫逊算法求解的MPC避障路径规划
18
作者 王耀 李占龙 《农业装备与车辆工程》 2025年第1期103-109,共7页
在动态环境中,模型预测控制结合人工势场法对于多约束的非线性方程求解能力并不高,缺乏实时性,无法及时调整路径来规避移动障碍物,并且规划的路径并不平滑,从而增加碰撞风险。为了解决这一问题,针对智能车辆提出了一种新方法,在预测控... 在动态环境中,模型预测控制结合人工势场法对于多约束的非线性方程求解能力并不高,缺乏实时性,无法及时调整路径来规避移动障碍物,并且规划的路径并不平滑,从而增加碰撞风险。为了解决这一问题,针对智能车辆提出了一种新方法,在预测控制的目标函数与约束条件下,引入修正的势场函数,并与牛顿-拉夫逊优化方法(NR-MPC)相结合,实现最优轨迹的搜索。仿真结果表明,在超车过程中,算法NR-MPC的横摆速度比MPC减小80%,比AFP-MPC减小37%,前轮转角比MPC小1.63 rad,比AFP-MPC小0.21 rad,并且NR-MPC算法的转角和航向角变化在6 s后很快变得平缓,10 s左右变得稳定,明显优于MPC和AFP-MPC。该轨迹规划器比APF-MPC控制器展现出更理想的稳定性,牛顿-拉夫逊优化算法求解规划的路径比单一人工势场法更快,有更高的实时性,规划的曲线更加平滑安全,跟踪精度也更加精确。 展开更多
关键词 牛顿-拉夫逊优化算法 MPC模型预测控制 避障 局部路径规划
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基于高阶控制障碍函数的无人机避障制导
19
作者 洪瑞阳 方洋旺 +1 位作者 野汶博 胡祁东 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第6期137-143,共7页
在复杂的山脉地形环境中,实时运动规划对无人机的实际应用至关重要。针对山脉地形进行椭圆障碍物建模,基于高阶控制障碍函数和传统的比例导引律,构建出带有约束条件的二次优化问题,通过求解此优化问题获得无人机避障制导律。并对无人机... 在复杂的山脉地形环境中,实时运动规划对无人机的实际应用至关重要。针对山脉地形进行椭圆障碍物建模,基于高阶控制障碍函数和传统的比例导引律,构建出带有约束条件的二次优化问题,通过求解此优化问题获得无人机避障制导律。并对无人机进行避障制导过程仿真,结果表明,与圆形障碍物建模相比,所提出的避障制导律可以尽可能贴近障碍物安全边界地避开椭圆障碍物并到达目标位置,避障飞行距离较短,从而验证所提方法的正确性和优越性。对于无人机在山脉地形中的飞行和避障具有实际应用价值。 展开更多
关键词 无人机 避障控制 制导律 椭圆障碍物 高阶控制障碍函数
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不规则障碍环境下的无人机避障制导
20
作者 廖欣 洪瑞阳 +1 位作者 方洋旺 野汶博 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第10期122-130,共9页
针对无人机不规则障碍物场景下执行飞行任务时存在避障能力不足,目标导航性弱,避障速度慢等问题,提出一种不规则障碍环境下的无人机避障制导方法。将不规则障碍区域等效成椭圆障碍物,基于控制障碍函数和传统的比例导引律,构建出带有约... 针对无人机不规则障碍物场景下执行飞行任务时存在避障能力不足,目标导航性弱,避障速度慢等问题,提出一种不规则障碍环境下的无人机避障制导方法。将不规则障碍区域等效成椭圆障碍物,基于控制障碍函数和传统的比例导引律,构建出带有约束条件的二次优化问题,通过求解此优化问题获得无人机避障制导律。对无人机进行不规则障碍避障制导过程仿真,结果表明,将不规则障碍物等效成椭圆能够快速完成密集障碍环境下的飞行避障任务,有效避免多约束条件下求解难的问题,求解速度更快,安全性更高,鲁棒性更强。 展开更多
关键词 无人机 避障控制 制导律 不规则障碍物 控制障碍函数
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