动态环境下群体机器人同步的分布式控制

吉林大学学报(工学版) ›› 2011, Vol. 41 ›› Issue (02): 497-0502.

动态环境下群体机器人同步的分布式控制

杨茂¹,李成凤¹,田彦涛^1,2

1.吉林大学通信工程学院|长春 130022|2.吉林大学仿生工程教育部重点实验室|长春 130022

收稿日期:2010-01-20 发布日期:2011-03-01
通讯作者: 田彦涛(1958-),男,教授,博士生导师.研究方向:分布式智能系统.E-mail:tianyt@jlu.edu.cn E-mail:tianyt@jlu.edu.cn
作者简介:杨茂（1982-）,男,博士研究生.研究方向:群体机器人系统、强化学习.E-mail:yangmao820@hahoo.com.cn
基金资助:
国家自然科学基金项目（60675057）；吉林大学研究生创新基金项目（20091020）

Decentralized flocking control for swarm robotics in dynamic environment

YANG Mao¹,LI Cheng-feng¹,TIAN Yan-tao^1,2

1.College of Communication Engineering, Jilin University, Changchun 130022, China|2. Key Laboratory of Bionics Engineering, Ministry of Education, Jilin University, Changchun 130022,China

Received:2010-01-20 Published:2011-03-01

摘要/Abstract

摘要：

针对群体机器人系统的动力学模型中动态环境下的同步问题，利用个体之间的相互距离提出了连接矩阵的方法，设计了基于局部信息交互的分布式控制器，并利用Barbalat引理进行了稳定性分析。该控制器无论是在切换拓扑还是固定拓扑关系下，都能够使得系统中的所有个体在动态环境下收敛至同一速度。仿真试验结果表明，该控制器能有效地实现群体机器人的同步。

关键词: 机器人技术, 群体机器人, 分布式控制, 稳定性分析, 同步

Abstract:

Considering the flocking problem of the dynamic model of swarm robotic system in a dynamic environment, an adjacent matrix method is proposed by using the distance between agents. A decentralized controller is designed based on the interaction of local information. The system stability is analyzed by Barbalat Lemma. This controller can make the velocities of all agents of the system converge to the same value in both fixed topology case and switching topology case under dynamic environment. Simulation experiments were conducted to verify the designed controller. Results show that this controller enables the swarm robotic system to reach flocking behavior.

Key words: robot technology, swarm robotics, decentralized control, analysis of stability, flocking

中图分类号:

TP24

杨茂, 李成凤, 田彦涛. 动态环境下群体机器人同步的分布式控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2011, 41(02): 497-0502.

YANG Mao, LI Cheng-Feng, TIAN Yan-Tao. Decentralized flocking control for swarm robotics in dynamic environment[J]. 吉林大学学报(工学版), 2011, 41(02): 497-0502.

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