网络化异构车辆的协同约束运动协调

我们考虑受多种约束的多异构移动车辆协同运动协调问题。这些约束包括非完整运动约束、恒速约束、完整协调约束，以及等式/不等式几何约束。我们发展了一个涉及微分代数方程与生存理论的通用框架，以判定在异构车辆动力学与不同类型协调任务约束下的协调运动控制可行性。若对所导出的微分代数方程和/或不等式存在协调运动解，则提出一种构造性算法以推导一个等价的动力系统，其为每辆个体车辆生成一组可行协调运动。在协调两辆车案例研究中，我们推导了由类车车辆、独轮车车辆或恒速车辆组成的两车组的运动生成解析解，可作为更复杂车辆组的基准协调任务。运动生成算法在涉及异构车辆的广泛协调情形的仿真数据中得到充分支撑。我们随后将车辆控制框架扩展至处理具有时变协调任务与主从结构的协同协调问题。我们展示了多种约束下多车协调的若干仿真实验，以验证理论及所提方案的有效性。