多主体系统中局部噪声下的分布式编队控制渐近稳定性研究

本文主要探讨了分布式编队控制在平面环境中面对测量噪声和通信噪声时的渐近稳定性问题。研究集中在离散时间多主体系统上，其中每个主体通过相对位置进行无参考系的编队控制。在这个复杂环境下，作者提出了一种关键的策略：设计了一种鲁棒的分布式方位估计算法和相应的分布式编队控制律。 核心目标是确保在存在噪声干扰的情况下，各主体能够共享一个共同的参考框架，实现编队的精确控制。算法的核心在于利用历史测量数据来获取无偏估计，通过随机逼近方法有效地抑制噪声的影响。这种方法在处理测量误差和通信不精确性时展现出稳健性。 文章的关键假设包括对测量噪声和通信噪声的适度限制，以及对初始定向角的设定。在这些假设的基础上，作者证明了当测量噪声的幅度小于π/4时，编队的稳定性和共同参考框架的共享是可能的。这意味着只要满足这个条件，通过设计的分布式控制律，编队能够渐近地达到期望状态并保持稳定。 此外，文中还强调了理论分析与实践验证的重要性。作者通过仿真实验验证了他们提出的方位估计算法和编队控制律的有效性和准确性。这不仅证实了理论推导的正确性，也为实际应用提供了有力的支持。 本文的贡献在于提供了一种在有噪声环境中的分布式编队控制策略，通过创新的算法和控制设计，解决了在实际操作中面临的噪声挑战，为多主体系统的协调控制提供了新的理论依据和实用工具。这对于提高分布式系统在诸如无人飞行器编队、机器人协作等领域中的性能具有重要意义。