多智能体系统穿越连通四边形虚拟管道的分布控制

为在杂乱环境中引导多智能体系统，设计了一种连通四边形虚拟管道，使所有智能体保持在其内部运动，其基础称为单个梯形虚拟管道。管道内部无障碍物，即管道内部区域可视为安全区。随后，针对单个梯形虚拟管道的穿越问题，提出了一种分布式群体控制器。该问题通过无局部极小值的梯度向量场方法得以解决。通过形式化分析与证明表明，所有智能体均能够穿越单个梯形虚拟管道。最后，为便于实际应用，给出了一种改进控制器。针对连通四边形虚拟管道，提出了一种改进的切换逻辑，以避免死锁并防止智能体移出虚拟管道。最后，通过数值仿真与真实实验验证了所提方法的有效性。