基于改进粒子群算法的多机器人编队控制研究

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1、■＂一Ａ潜ｂ研究生毕业论文（申请硕去学位）论文題目基于改进粒子群算法的多机器人编队控制研究作者姓名郝爱锋控制科学与工程研究方向复杂系统的建模、控制、分析与仿真指导教师周献中教授２０１６年５月２４日学号；ＭＧ１３１５００７论文答辩日期：２０１６年５月２４日指导教师：（签字）＼Ｍｕ－ｌｔｉｒｏｂｏｔＦｏｒｍａｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＲｅｓｅａｒｃｈＢａｓｅｄｏｎＩｍｐｒｏｖｅｄＰａｉｉｉｃｌｅＳｗａｒｍＯｐｔｉｍｉ

2、ｚａ村ｏｎＡｌｏｒｉｔｈｍｇＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉ打ｅｄｔｏＮａｎｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｊｇｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔ：ｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢｙＨＡＯＡ祗ｎｇＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂｐｙＰｒｏｆ．ＺＨＯＵＸｉａｎｚｈｏｎｇＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＮａｎｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｊｇｙＭａ２０１６ｙ南京大学学位论文原创性声

3、明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下独立进行的研究工作所取得的成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外，论文中不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：瓜曰期：為１吗南京大学学位论文使用授权声明本学位论文作者同意学校保留并向国家有关部口或机构送交学位论文的复印件和电子文档，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段一保存论文。致本人电子文档的内容和纸质

4、论文的内容相。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权南京大学研究生院办理。）主研究生签名＞＾【６、；导师签名日期：南京大学硕±学位论文中文摘要南京大学研究生毕业论文中文摘要首页用纸毕业论文题目：基于改进粒子群算法的多机器人编队控制研究控制科学与工程专业２０１３级硕去生姓名：郝爱锋４旨导教！＾币（４生名、耳只称）：南ｔ中教授周摘要伴随着科学技术的进步及机器人应用范围的扩大，

5、人们对机器人的功能和性能的要求也不断提高，因单体机器人的局限性，而多机器人之间的协作可Ｗ胜任一些单体机器人无法完成的复杂、动态的任务。在多机器人研究领域，多机器人编队控制技术是具有通用性及典型性的研究方向，因此，对多机器人编队控制及其相关技术展开研究具有很高的意义。本文采用基于行为的领航跟随的编队控制方法对多机器人编队控制技术进行研究，通过改进后的粒子群算法对编队机器人的行为权重参数进行优化。首先，在对传统经典的编队控制方法进行研究后，本文在充分借鉴了基于行为的编队控制方法

6、和基于领航跟随的编队控制方法的各自优点，提出了基于行为的领航跟随的编队控制方法，通过选取领航机器人作为整个编队的参考点，。该方法中编队内的其它机器人作为跟随机器人，形成编队执行任务；其次本文为机器人及环境障碍分别建立了物理模型，并且针对领航者、跟随者机器人执行不同的任务，分一别设计了基本行为，对编队机器人的基本行为进行矢量合成，归化处理后控制机器人的运动。一些缺陷，然后针对粒子群算法在应用过程中的，结合差分进化算法引入了种群间粒子的信息合作交流机制，来提高粒子群算法的收敛速度和

7、收敛精度；最后通过改进优化的ＣＰＳＯＤＥ算法对机器人的行为参数进行优化。在此基础上，提出基于ＣＰＳＯＤＥ算法的编队控制方法，并通过对比性实验来说明本文所提的ＣＰＳＯＤＥ算法的可行性Ｗ及基于ＣＰＳＯＤＥ算法的编队控制方法的优异性。Ｉ南京大学硕±学位论文中文摘要实验数据表明，经过改进后的粒子群算法在收敛速度和收敛精度方面，具有，能够更好的寻找到全局最优值ＳＯＤＥ更优的效果；使用ＣＰ算法改进后的多机器人编队在实验的过程中，编队机器人不仅具有较高的避碰、避障性能，且具有稳定的

8、队形维持率。关键词：编队控制，多机器人，粒子群算法，行为权重ＩＩ南京大学硕±学位论文英文摘要南京大学研究生毕业论文英文摘要首页用纸ＴＨＥＳＩＳｔ－ｔｔｒ：ＭｕｌｉｒｏｂｏＦｏｒｍａｔｉｏｎＣｏｎｏｌＲｅｓｅａｒｃｈＢａｓｅｄｏｎＩｍｐｒｏｖｅｄＰａｒｔｉｃｌｅＳｗａｒｍＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＡｌｇｏｒｉｔｈｍＳＰＥＣＩＡＬＩＺＡＴＩＯＮ：ＣｏｎｔｒｏｌＳｃｉｅｎｃｅａｎ