基于二阶一致性的多仿生机器鱼分布式编队控制算法

简介：
本研究提出了一种新颖的分布式编队控制算法，适用于多仿生机器鱼系统。此算法通过实现二阶一致性确保了队伍结构的稳定性和灵活性，为水下协同作业提供了高效解决方案。 本段落提出了一种多仿生机器鱼的分布式编队控制方案，以解决动态领航者根据其动力学模型运动时，多个跟随者机器鱼如何以其为参考点并按编队要求形成特定队形、整体跟随的问题。首先，基于二阶一致性算法设计了各跟随者机器鱼估计领航者位姿信息的分布式方法；其次，提出了以领航者作为参照点的多仿生机器鱼编队描述方式，并据此实时确定每条机器鱼在编队中的期望位置和姿态；最后，利用模糊控制器根据期望速度、角速度以及估算出的领航者位姿信息来调整各跟随者的速度档位和方向档位，从而实现编队的形成与维持。仿真及实验结果均显示所提出的分布式控制策略有效可行，仿生机器鱼群体能够快速地组成期望阵型并持续跟随领航者移动。