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具有有限视场交互的多机器人系统分布式自适应与弹性控制

机器人学 2021-12-21 v1

摘要

本文考虑具有有限视场(FOV)传感器的分布式多机器人系统(MRSs)协调的两个耦合问题:交互增益的自适应调节与传感器攻击的抑制。首先,分布式控制框架(如势场法)的一个典型缺陷是整体系统行为对相对交互所分配增益高度敏感。其次,具有有限视场传感器的MRSs更容易受到针对其FOV的传感器攻击,因此必须对此类攻击具备弹性。基于这些缺陷,我们提出一种综合解决方案,将自适应增益调节与攻击弹性方面的努力相结合,用于解决有限FOV的MRSs拓扑控制问题。具体而言,我们首先推导出一种基于满足标称成对交互的自适应增益调节方案,从而在机器人邻域内产生交互强度的动态平衡。随后,我们对加性传感器与执行器攻击(或故障)建模,并采用静态输出反馈技术推导H无穷控制协议,保证由攻击(故障)信号引起的误差的有界L2增益。最后,提供了基于ROS Gazebo的仿真结果以支持我们的理论发现。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.10285,
  title  = {Distributed Adaptive and Resilient Control of Multi-Robot Systems with Limited Field of View Interactions},
  author = {Pratik Mukherjee and Matteo Santilli and Andrea Gasparri and Ryan K. Williams},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.10285},
  year   = {2021}
}

备注

9 pages, 5 figures, submitted to IEEE Robotics and Automation Letters. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:2011.06179