大规模无人系统集群智能控制方法探讨
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更新于2024-09-09
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“大规模无人系统集群智能控制方法综述”
这篇论文深入探讨了大规模无人系统集群智能控制的关键技术和方法。集群智能控制在无人系统中的应用具有重大意义,它能够实现复杂任务的自主协调和集体行为,提高了系统的整体效能。文中详细介绍了几种主要的集群智能控制方法:
1. **基于局部规则的控制方法**:这种方法的基础是设计和实施集群内部的局部交互规则。每个个体只需遵循简单的本地规则,就能自发形成复杂的行为模式。这种自下而上的控制方式降低了系统的中心化程度,增加了系统的鲁棒性和适应性。
2. **软控制方法**:这种方法在保持系统局部规则不变的前提下,通过引入可控的个体或模块,实现对外部干预以调控整个集群的行为。软控制可以灵活地调整群体的整体行为,同时避免了对原有规则的破坏,增强了系统的控制灵活性。
3. **领航控制方法**:领航控制依赖于群体中特定个体(如信息最丰富的个体或具有高智能水平的个体)的引导作用。这些“领导者”能够指导其他个体,形成集体运动,实现集群智能控制。这种方法强调了信息交流和个体间的影响。
4. **人工势场控制法**:人工势场控制利用势函数来描述群体内个体间的相互作用以及个体与环境的交互。通过精心设计的势函数,可以引导群体按照预定的目标或路径进行运动,从而实现对整个系统的有效控制。
这篇论文还提到了这些控制方法的应用趋势,包括在军事、搜索救援、环境监测等领域的潜力,并指出了未来研究的重点,如如何进一步提高控制精度、增强系统的自适应能力以及处理大规模集群的复杂动态问题。这些研究将对无人系统的发展和集群智能理论的深化产生重要影响。
关键词:集群智能控制,无人系统,势函数,局部规则
中图分类号:计算机技术(TP18),自动化技术(TP13)
文献标志码:A
文章编号:1001-3695(2015)01-0011-06
doi:10.3969/j.issn.1001-3695.2015.01.003
作者简介:梁晓龙、孙强、尹忠海、王亚利、刘苹妮分别为空军工程大学空管领航学院和理学院的副教授、教授、讲师和博士研究生,他们的主要研究方向涵盖了集群智能、航空管制、控制工程、智能计算等多个领域。
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