12.1.3 势轮廓生成器和分散控制功能

更新于 2026年10月10日 版权声明
12.1.3 势轮廓生成器和分散控制功能

至于势轮廓生成器pi(d):图示→R,它们的定义遵循指导AUV的全局目标。考虑到这些,每个特征类型的势轮廓生成器p(o,w,c)(障碍物、路径点和阵型单元顶点)被指定。如图12.3所示。

图示

图12.3 障碍物的势轮廓生成器po[d(x)]

1)障碍

图示

其中,po(d):R+→R是障碍物的势轮廓生成器,严格单调递减的平滑单值Lebesgue可积函数将非负实数映射到实数;A+∈R+\{0}是一个正的真实独立参数,指示远离障碍物的加速度的大小。

2)航路点

图示

其中,pw(d):R+→R是路点的势轮廓生成器,严格单调递增的平滑单值Lebesgue可积函数,将非负实数映射到实数;图示∈R+\{0}是一个正的真实独立参数,指示朝向比例吸引区域中的路点的加速度;图示∈R+\{0}是一个正的真实独立参数,指示朝向该方式的恒定加速度在比例吸引区域之外的点;dp∈R+\{0}是一个正的真实独立参数,用于指示以构成比例加速区域的路点为中心的开放球的半径。如图12.4所示。

图示

图12.4 路点pw[d(x)]的势轮廓生成器

3)单元顶点(https://www.daowen.com)

形成单元顶点的良好候选势轮廓生成器(其行为类似于具有局部支撑的函数)是正态分布曲线,针对吸引力(即反转符号)进行调整。

图示

其中,pc(d):R+→R是阵型特征单元格的顶点的势轮廓生成器,严格单调增加的平滑单值Lebesgue可积函数,将非负实数映射到实数;图示∈R+\{0}是一个正的真实独立参数,指示在朝向顶点的最大加速度距离处朝向单元顶点的加速度[相当于高斯的图示·N(±σ)的估值正态分布曲线];dc∈R+\{0}是一个正的真实独立参数,用于指示势轮廓生成器中出现拐点的球体半径,即朝向顶点的最大加速度发生的距离[取式(12.12)中σ的位置,类似于高斯正态分布曲线]。

图示

图12.5 构造agent的势轮廓生成器

围绕着作为障碍物的正方形单元的势如图12.5所示。

4)分散控制重新制导

式(12.6)、式(12.8)和式(12.11)的单调性确保了势的梯度方向图示(x)/‖图示(x)‖∈SO2总是±ni=(x-xi)/‖x-xi‖。因此,由于式(12.1)和式(12.2)是线性的,式(12.2)可以解析地求解由式(12.6)、式(12.8)和式(12.11)指定的形式的任何有限和项,直到独立参数的值(A+,图示,dc)。程序如下:

图示

可以通过将式(12.7)、式(12.10)和式(12.12)中的项分别指定为a(o,w,c)来概括等式(12.18)。术语图示·ni,同样可以分别表示为图示,并表示由于第i个特征,基于势的分散控制功能。

图示

↑上一章 ↓下一章
关注公众号获取验证码
复制内容需要验证码(7.99元/天)