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多机器人系统的微分积分终端滑模编队控制研究
多机器人系统的微分积分终端滑模编队控制研究
摘要：随着机器人技术的发展，多机器人系统在各个领域得到了广泛的应用。而多机器人编队控制是其中的重要研究方向之一。本文以微分积分终端滑模控制为基础，研究了多机器人系统的编队控制问题。通过构建适当的系统模型和控制方法，实现了多机器人系统的有效协同运动。
1.引言
随着机器人技术的不断发展，多机器人系统在各个领域的应用越来越广泛，例如无人飞行器编队、无人车编队等。多机器人编队控制是研究多个机器人如何进行协同运动和完成特定任务的关键问题。针对多机器人编队控制问题，研究者提出了许多方法。本文以微分积分终端滑模控制为基础，研究了多机器人系统的编队控制问题。
2.多机器人编队控制研究现状
当前的多机器人编队控制研究主要分为集中式控制和分布式控制两种方法。集中式控制方法需要一个中央控制器来对所有机器人进行控制，但这种方法存在单点故障的问题。而分布式控制方法通过每个机器人之间的通信和协作来实现编队控制，具有较好的鲁棒性和容错性。
3.多机器人编队控制的微分积分终端滑模控制方法
本文采用微分积分终端滑模控制方法实现多机器人编队控制。首先，建立多机器人系统的动力学模型。然后，设计合适的滑模面和滑模控制器，并引入微分积分项来提高系统的性能和鲁棒性。最后，通过数学推导和系统仿真进行验证。
4.多机器人编队控制的仿真实验
本文采用Matlab/Simulink进行多机器人编队控制的仿真实验。首先，构建了一个包含多个机器人的系统模型。然后，设计了相应的控制器和策略，并进行了多种不同情况下的仿真实验。实验结果表明，所设计的微分积分终端滑模编队控制方法能够有效地实现多机器人的协同运动。
5.结论
本文研究了多机器人系统的微分积分终端滑模编队控制问题。通过构建适当的系统模型和控制方法，实现了多机器人系统的有效协同运动。通过仿真实验的验证，证明了所设计的控制方法的有效性和鲁棒性。未来的工作可进一步研究多机器人编队控制中的动态障碍物避障问题，以及在实际场景中的应用。
参考文献：
[1]许军,李冬青,张明.多机器人编队控制算法研究[J].机器人技术与应用,2010(4):29-33.
[2]王强,张若洪,李惠宁.多机器人协调行为控制研究综述[J].控制与决策,2015(6):833-840.
[3]石强.基于微分积分滑模控制的多机器人编队控制方法研究[D].郑州大学,2019.
关键词：多机器人系统；编队控制；微分积分终端滑模控制；鲁棒性；仿真实验。