基于一致性理论的多机器鱼编队控制：实现渐近一致性与领导跟随模式

本文档深入探讨了"基于一致性理论的多机器鱼编队控制"这一主题，发表于2011年的《兵工自动化》期刊第30卷第12期。作者乔琳、邓彦松和田晓亮来自西南民族大学电气信息工程学院，他们针对多机器鱼系统的协调与同步问题提出了创新的控制策略。 文章的核心内容集中在构建一个基于拓扑结构的多机器鱼编队控制模型，这种模型详细描绘了机器鱼之间通过信息交换实现协作的方式。在这个模型中，机器鱼之间的通信路径形成有向网络，研究者着重分析了如何确保这个网络下机器鱼群体能够达到渐近一致性，即所有机器鱼最终会趋向相同的行为状态。 作者进一步将这一理论应用于领航者-跟随者模式的编队控制中，通过这种方式，可以将复杂的队形组织转变为简单的"一跟一"领导-跟随结构，使得每个跟随者机器鱼能够明确其领导者并朝着共同的目标区域移动。这种方法对于多机器鱼群体的高效协作至关重要，它允许机器鱼系统在复杂环境中保持稳定的队形。 在实验部分，作者在水中机器鱼2D仿真平台上进行了模拟分析，结果显示基于一致性理论的编队控制方法在实际操作中是可行且有效的。通过仿真结果，证明了这种方法在控制多机器鱼编队中的性能优越，能够保证整个系统在执行任务时具有高度的稳定性和准确性。 关键词包括"多机器鱼"、"一致性"、"编队控制模型"以及"领航者-跟随者模式"，这些关键词反映了论文的主要研究焦点和贡献。这篇论文为多机器鱼群体的自主协同控制提供了理论支持和技术方案，对于推进机器人技术特别是水下无人自主系统的发展具有重要意义。