椭球上基于几何扩张的欠驱动运动体协同路径跟踪控制

项目名称： 椭球上基于几何扩张的欠驱动运动体协同路径跟踪控制

项目编号： No.61203356

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 陈杨杨

作者单位： 东南大学

项目金额： 24万元

中文摘要： 为了实现移动传感器网络的协作采集数据，需要将安装传感器的多运动体的运动限制在椭球面或等值椭球面簇组成的区域，其目标轨道为椭球上的凸闭曲线。针对以往协同路径跟踪控制理论方法多局限于平面曲线上运动的全驱动多运动体系统，本项目在给出三维空间中椭球上的几何扩张设计方法的同时，深入开展椭球上欠驱动运动体协同路径跟踪控制理论以及轮式机器人协作采集应用研究。包括：1）提出椭球面和椭球表面凸闭曲线的几何扩张新方法，理论证明关于轨道函数的等值扩张曲面/曲线簇的存在性；2）基于等值扩张曲面/曲线及其对应的轨道函数，结合非线性设计方法和已有的编队设计方法，建立椭球上不同欠驱动运动体协同路径跟踪控制算法的一般设计流程，进而给出自适应全分布式控制律；3）搭建室内和室外两用的轮式机器人协作采集实验平台，验证理论得到的结果。上述研究为实现移动传感器网络的协作采集提供新的理论和方法，以及切实有效的实现途径。

中文关键词： 几何扩张；协同路径跟踪；欠驱动运动体；协同估计和滤波；

英文摘要： For the purpose of applying mobile sensor networks for data collection, the motion region of sensor-equipped vehicles is restricted in a ellipsoid or a family of level ellipsoids, and the coordinated vehicles' routes are the convex and closed curves on a

英文关键词： Geometric extension；Coordinated path following；Underactuated agents；Cooperative estimator and filter；