有向非三角化感知图下的角度约束编队控制（扩展版）

角度约束编队控制因整个编队的均匀平移、旋转和缩放下边间角度保持不变的优势而受到控制界广泛关注。然而，几乎所有现有的角度约束编队控制方法都局限于无向三角化感知图。本文提出一种基于领导者-首跟随者感知架构的角度约束编队控制方法，其感知图是有向且非三角化的。在编队任意初始构型下均可实现形状稳定与机动控制。在编队过程中，每个智能体的控制输入基于本地参考系中测量的来自邻居的相对位置，且无需智能体间无线通信。我们证明了所提分布式编队控制器确保了 n 智能体系统期望编队的全局指数稳定性。进一步，有趣地发现整个编队的收敛速率仅由目标编队中部分特定角度决定。所提控制算法的有效性通过仿真环境和真实机器人平台上的实验得以验证。