Введение
Глава 1. Кооперативное отслеживание изолинии неизвестного скалярного поля группой неголономных роботов 31
1.1 Отслеживание изолинии отдельным роботом 32
1.1.1 Постановка задачи и закон управления 32
1.1.2 Предположения, необходимые условия и основной результат 35
1.2 Постановка задачи кооперативного отслеживания изолинии и закон управления 42
1.3 Теорема об отсутствии столкновений между роботами 50
1.4 Теорема об отсутствии кластеризации роботов 52
1.5 Теорема о равномерном распределении роботов 63
1.6 Компьютерное моделирование 71
1.7 Результаты экспериментов с реальными роботами 75
Глава 2. Децентрализованное распределение группы мобильных роботов вдоль эквидистанты неизвестной области 80
2.1 Управление отдельным роботом с помощью угловой скорости 83
2.1.1 Постановка задачи и закон управления 83
2.1.2 Предположения, необходимые условия и основной результат 85
2.2 Постановка задачи многоагентного децентрализованного отслеживания границы области 90
2.3 Закон управления 91
2.4 Отсутствие столкновений между роботами и кластеризации 94
2.5 Теорема о равномерном распределении роботов 97
2.6 Компьютерное моделирование 104
2.7 Результаты экспериментов с реальными роботами 107
Глава 3. Окружение группы движущихся целей неголономным мобильным роботом 110
3.1 Описание системы и постановка задачи 112
3.2 Предположения и необходимые условия 116
3.3 Основные результаты 125
3.4 Частные случаи 132
3.4.1 Окружение группы целей, двигающихся вокруг стационарного объекта 132
3.4.2 Окружение группы целей, двигающихся вдоль неизвестной кривой с сохранением жесткой групповой формации 137
3.5 Результаты компьютерного моделирования 140
Глава 4. Алгоритм близкого окружения группы движущихся целей методом отслеживания динамических границ 145
4.1 Локализация и отслеживание изолинии неизвестного динамического скалярного поля 146
4.1.1 Постановка задачи и закон управления 146
4.1.2 Предположения и необходимые условия 148
4.1.3 Формализация задачи 150
4.1.4 Сходимость алгоритма управления 151
4.1.5 Некоторые характеристики динамического поля 152
4.1.6 Настройка регулятора 156
4.1.7 Доказательства теорем 4.1.2 и 4.1.1. 158
4.1.8 Пример отслеживания динамической изолинии: локализация и окружение мобильной цели по измерениям расстояния до нее 170
4.2 Локализация и близкое окружение группы движущихся целей 172
4.2.1 Формальная постановка задачи, предположения и необходимые условия 172
4.2.2 Сходимость алгоритма управления 176
4.2.3 Настройка регулятора 178
4.3 Компьютерное моделирование 183
Заключение 187
Список сокращений и условных обозначений 189
Список литературы 190
Список рисунков 208
