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龍圖騰網(wǎng)獲悉江蘇慶亞電子科技有限公司申請的專利具有非線性死區(qū)的多機(jī)器人模糊自適應(yīng)角度編隊(duì)控制方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN115598970B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-09發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202211343570.1，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G05B13/02；該發(fā)明授權(quán)具有非線性死區(qū)的多機(jī)器人模糊自適應(yīng)角度編隊(duì)控制方法是由沈慶成;吳楠;陳子韜;王芹設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2022-10-31向國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本具有非線性死區(qū)的多機(jī)器人模糊自適應(yīng)角度編隊(duì)控制方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了具有非線性死區(qū)的多機(jī)器人模糊自適應(yīng)角度編隊(duì)控制方法，包括下列步驟：1多機(jī)器人系統(tǒng)模型中存在未建模動(dòng)態(tài)，利用模糊系統(tǒng)逼近未知非線性動(dòng)態(tài)，對系統(tǒng)進(jìn)行建模；2利用勢能函數(shù)方法設(shè)計(jì)基于角度信息的分布式編隊(duì)控制策略，計(jì)算實(shí)際角度與期望角度的誤差，采用負(fù)梯度算法設(shè)計(jì)虛擬控制律即速度控制；3利用通信得到的局部信息和虛擬控制，引入自適應(yīng)動(dòng)態(tài)估計(jì)器對未知死區(qū)參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，設(shè)計(jì)全局穩(wěn)定角度剛性編隊(duì)控制律和自適應(yīng)律；4綜合上述步驟計(jì)算每個(gè)機(jī)器人的控制輸入。本方法具有簡單可靠、精度較高以及便于實(shí)際運(yùn)用的特點(diǎn)，且經(jīng)過編隊(duì)的多機(jī)器人系統(tǒng)在軍事、航空航天、工業(yè)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

本發(fā)明授權(quán)具有非線性死區(qū)的多機(jī)器人模糊自適應(yīng)角度編隊(duì)控制方法在權(quán)利要求書中公布了：1.具有非線性死區(qū)的多機(jī)器人模糊自適應(yīng)角度編隊(duì)控制方法，其特征在于，包括下列步驟： 1多機(jī)器人系統(tǒng)模型中存在未建模動(dòng)態(tài)，利用模糊系統(tǒng)逼近未知非線性動(dòng)態(tài)，對系統(tǒng)進(jìn)行建模； 2利用勢能函數(shù)方法設(shè)計(jì)基于角度信息的分布式編隊(duì)控制策略，計(jì)算實(shí)際角度與期望角度的誤差，采用負(fù)梯度算法設(shè)計(jì)虛擬控制律即速度控制； 2.1利用傳感器測量相鄰機(jī)器人間相對角度，計(jì)算實(shí)際角度與期望角度的誤差； 2.2根據(jù)實(shí)際角度與期望角度的誤差，引入勢能函數(shù)，設(shè)計(jì)基于負(fù)梯度算法的虛擬控制律； 其中，構(gòu)建機(jī)器人i與其鄰居機(jī)器人j之間的勢能函數(shù)，其形式如下： 定義： 其中，Id∈Rk×k為單位矩陣，且所以有： 機(jī)器人i的總勢能函數(shù)為： 同時(shí)，使x＝[x1 T,x2 T,…,xi T]T，v＝[v1 T,v2 T,…,vi T]T，u＝[u1 T,u2 T,…,ui T]T 那么非線性方程可以改寫為： 3利用通信得到的局部信息和虛擬控制，引入自適應(yīng)動(dòng)態(tài)估計(jì)器對未知死區(qū)參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，設(shè)計(jì)全局穩(wěn)定角度剛性編隊(duì)控制律和自適應(yīng)律； 4綜合步驟123計(jì)算每個(gè)機(jī)器人的控制輸入； 所述步驟3中包括下列步驟： 3.1根據(jù)虛擬控制，計(jì)算實(shí)際速度與虛擬控制的誤差； 3.2根據(jù)步驟3.1，計(jì)算誤差系統(tǒng)的導(dǎo)數(shù)； 3.3選取合適的Lyapunov函數(shù)，并對時(shí)間t進(jìn)行求導(dǎo)； 3.4根據(jù)相對角度信息和虛擬控制律，利用參數(shù)自適應(yīng)動(dòng)態(tài)估計(jì)方法，設(shè)計(jì)死區(qū)參數(shù)自適應(yīng)律； 3.5利用后推設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)合適的全局穩(wěn)定角度編隊(duì)控制律； 為確保每對機(jī)器人之間能夠達(dá)到指定的期望角度，步驟3.3選取Lyapunov候選函數(shù)為： 因?yàn)橥ㄐ磐負(fù)涫菬o向圖，xij＝-xji， 對函數(shù)V1t求導(dǎo)可得： 選取虛擬控制律v＝zx為： v＝zx 那么得到為： 其次，引入誤差變量 取導(dǎo)數(shù)，即 選取Lyapunov候選函數(shù)為： 將對時(shí)間t進(jìn)行微分，可以得到： 步驟3.5全局穩(wěn)定編隊(duì)控制律設(shè)計(jì)如下： 自適應(yīng)律設(shè)計(jì)如下： 其中，0＜αmin＜αi，umax，αmin是一個(gè)正常數(shù)；符號函數(shù)sgna定義為：當(dāng)a＜0,sgna＝-1；a＝0,sgna＝0；a＞0,sgna＝1， xi為第i個(gè)機(jī)器人的位置； vi為第i個(gè)機(jī)器人的速度； Ψiui為ui的死區(qū)模型的輸出； di為第i個(gè)機(jī)器人受到的有界擾動(dòng)； zij為機(jī)器人i與其鄰居機(jī)器人j的相對角度； zij *為機(jī)器人i與其鄰居機(jī)器人j保持所需的角度； xij為機(jī)器人i與其鄰居機(jī)器人j之間的位置向量； hi為死區(qū)參數(shù)； ηi為自適應(yīng)律的學(xué)習(xí)率參數(shù)。

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