مکانیک هوافضا (Oct 2022)
کنترل آرایش گروهی رباتهای پرنده به روش کنترل پیشبین مقید ضمن رهگیری هدف متحرک باوجود موانع
Abstract
در این مقاله، با بهرهگیری از کنترل‌کننده پیشبین مقید، رهگیری یک هدف متحرک توسط گروهی از رباتهای پرنده ضمن کنترل آرایش گروه ارائه‌شده است. حفظ و کنترل آرایش گروه بر مبنای کنترل موقعیت با فرض معماری غیرمتمرکز و ساختار ارتباطی رهبر-پیرو بین عوامل انجام‌گرفته است. رهگیری هدف توسط رهبر گروه انجام می‌پذیرد و پیروها وظیفه رهگیری رهبر گروه را بر عهده دارند. رهبر گروه، موقعیت فعلی و تخمین موقعیت خود در گام‌های بعدی را دائماً برای پیروها ارسال می‌کند تا با استفاده از آن، موقعیت مطلوب فعلی و لحظات بعدی را محاسبه نمایند. در ادامه، بازنویسی قیود مسئله از قبیل تضمین حفظ فاصله و عدم برخورد پیروها با رهبر گروه و محدودیت‌های ورودی‌ها و تغییرات آن‌ها بر روی تمام اعضای گروه و نیز ارائه یک روش هندسی ابتکاری برای عبور از موانع و اعمال سیستماتیک همگی آن‌ها در فرآیند کنترل، انجام گردیده است. شبیه‌سازی‌های انجام‌شده برای یک گروه پنج‌تایی از رباتهای پرنده که ضمن حفظ آرایش گروه به دنبال رهگیری یک هدف متحرک زمینی هستند، ارائه‌شده است. نتایج نشان می‌دهد کنترل‌کننده نسبت به اغتشاشات موجود در مسیر حرکت گروه مقاومت خوبی داشته و رهگیری گروهی به نحو مطلوبی انجام می‌گیرد. پیش‌بینی مسیر حرکت هدف متحرک و استفاده از آن در طراحی کنترل‌کننده پیشبین نیز باعث بهبود و هموار‌تر شدن مسیر حرکت گروه می‌گردد.
