带符号约束的混合距离-角度刚性理论及其在编队形状控制中的应用
系统与控制
2020-01-01 v1 系统与控制
摘要
本文针对二维和三维空间中的框架，发展了一种涉及异质距离（或无符号角度）与符号约束的混合距离-角度刚性理论。该新刚性理论通过一组距离与符号约束确定（局部）唯一的编队形状（至多差一个平移和旋转），或通过一组无符号角度与符号约束确定（局部）唯一的编队形状（至多差一个平移、旋转以及一个缩放因子）。在此新刚性理论下，我们得以解决具有混合距离-角度约束的目标编队中的翻转（或反射）与弯曲歧义问题。特别地，若编队满足本文所称的“符号化Henneberg构造”这一特定构型，则可完全消除上述歧义。我们将该刚性理论应用于编队形状控制，并设计了一种基于梯度的控制系统，通过邻居间测量保证指数级收敛至期望编队。文中给出了若干具有混合距离-角度约束的编队形状控制数值仿真以验证理论结果。
引用
@article{arxiv.1912.12952,
title = {Hybrid distance-angle rigidity theory with signed constraints and its applications to formation shape control},
author = {Seong-Ho Kwon and Zhiyong Sun and Brian D. O. Anderson and Hyo-Sung Ahn},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.12952},
year = {2020}
}