Задача управления группой квадрокоптеров при движении вдоль заданной кривой

Поступила: 10.09.2022

Принята к публикации: 03.04.2023

Дата публикации в журнале: 31.05.2023

Ключевые слова: групповое управление, нелинейная динамика, позиционное управление, эллипсоидальные методы

DOI: 10.55959/MSU/0137–0782–15–2023–47–2–39–54

Для цитирования статьи

Точилин П.А. Задача управления группой квадрокоптеров при движении вдоль заданной кривой // Вестник Московского университета. Серия 15. Вычислительная математика и кибернетика. 2023. № 2. С. 39-54 https://doi.org/10.55959/MSU/0137–0782–15–2023–47–2–39–54.

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция-Некоммерчески») 4.0 Всемирная

Точилин П.А. (Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (МГУ))

Аннотация

В работе рассматривается задача позиционного управления группой из нескольких квадрокоптеров. Основной целью является перевод этой группы из заданного начального положения в заданное целевое на фиксированном отрезке времени, при условии, что в каждый промежуточный момент времени квадрокоптеры должны находиться в небольшой окрестности фиксированной гладкой кривой в пространстве. Используется централизованная схема управления группой. Особенностью решаемой задачи является используемая здесь сложная, нелинейная математическая модель, описывающая движение каждого отдельного летательного аппарата. Основной целью является разработка эффективных с вычислительной точки зрения алгоритмов приближенного поиска позиционного управления, которые позволяют справиться одновременно с нелинейной динамикой, поточечными ограничениями на управляющие параметры, а также фазовыми ограничениями, возникающими в связи с групповым движением (в частности, из-за требований попарного нестолкновения квадрокоптеров). Для построения таких алгоритмов используются модификации методов эллипсоидального исчисления.