基于MATLAB的多智能体动态队形变换控制系统

资 源 简 介

该MATLAB项目实现了无人机与移动机器人的混合编队协同控制，支持多种标准队形模式的实时规划与自动转换，具备障碍物规避和自适应调整功能，并提供可视化界面动态展示队形变换过程。

详 情 说 明

基于多智能体协同控制的动态队形变换系统

项目介绍

本项目是一个用于无人机与移动机器人混合编队的智能队形控制系统，实现了多智能体协同环境下的实时队形规划与动态变换。系统采用先进的多智能体协同控制算法，能够有效处理复杂环境中的队形保持、变换及障碍物规避问题，为智能集群控制提供完整的解决方案。

功能特性

• 混合编队支持：兼容无人机与移动机器人的异构智能体协同控制
• 多模式队形变换：实现线性队列、方阵、圆形阵列等多种标准队形的自动转换
• 智能避障功能：基于势场的路径规划技术，确保队形变换过程中的障碍物规避
• 自适应调整能力：根据环境变化动态调整队形参数，保持队形稳定性
• 实时可视化：提供直观的可视化界面，实时展示智能体运动轨迹和队形变化
• 参数自定义：支持用户自定义队形参数和变换路径规划策略

使用方法

1. 输入参数配置：

- 设置智能体初始位置坐标矩阵（N×3维） - 定义目标队形参数（类型、尺寸、参考点） - 输入环境障碍物信息（位置、尺寸） - 配置运动约束条件（速度、加速度限制） - 设定变换时间参数

1. 系统运行：

- 启动主控制程序，系统将自动进行队形规划和运动控制 - 实时监控队形变换过程和稳定性指标

1. 结果输出：

- 获取各智能体运动轨迹数据 - 查看队形稳定性分析报告 - 观察可视化动画展示 - 接收控制指令序列和完成状态报告

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2020b或更高版本
• 硬件配置：至少8GB内存，支持3D图形渲染
• 依赖工具包：MATLAB Robotics System Toolbox、Optimization Toolbox

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能模块，包括多智能体系统的初始化配置、领导-跟随者协同控制模型的建立、基于势场的运动规划算法实现、实时运动学解算与队形稳定性评估、可视化界面的生成与更新，以及最终控制指令序列的输出与性能分析报告生成。该文件作为系统运行的入口点，协调各功能模块的协同工作，确保队形变换任务的完整执行。