西北工业大学张卓获国家专利权
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龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利全分布式水下机器人集群姿态最优一致性控制方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119556719B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411739046.5，技术领域涉及：G05D1/485；该发明授权全分布式水下机器人集群姿态最优一致性控制方法及系统是由张卓;张守旭;黄冠;崔荣鑫;严卫生;郭欣欣设计研发完成，并于2024-11-29向国家知识产权局提交的专利申请。
本全分布式水下机器人集群姿态最优一致性控制方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种全分布式水下机器人集群姿态最优一致性控制方法及系统，涉及水下机器人控制技术领域，以克服现有协同控制协议无法对控制输入进行最优化设计以及控制参数求解需要使用全局信息的不足。本发明的技术要点包括：将水下机器人集群姿态系统建模为高阶非线性多刚体姿态系统，构建一致性调节变量，设计全分布式姿态一致性优化控制协议；针对全分布式姿态一致性优化控制协议，基于最优控制理论求解使得系统全局性能函数最优的最优控制变量；基于最优控制变量对水下机器人集群姿态进行控制。本发明可以使得水下机器人姿态分量收敛到预先给定的一致性终值，且控制增益参数的求解不依赖任何全局信息，且能够使系统全局性能函数达到最优。
本发明授权全分布式水下机器人集群姿态最优一致性控制方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种全分布式水下机器人集群姿态最优一致性控制方法，其特征在于，包括： 步骤一、将水下机器人集群姿态系统建模为高阶非线性多刚体姿态系统，并构建一致性调节变量，设计全分布式姿态一致性优化控制协议；所述高阶非线性多刚体姿态系统建立如下： 式中，表示水下机器人的惯性矩阵；表示姿态角速度，表示姿态角速度的斜对 称矩阵；表示控制输入量；表示水下机器人姿态四元数且满足； 表示机器人总数；表示三阶单位矩阵； 所述一致性调节变量构建如下： 式中，为大于0的常数； 所述全分布式姿态一致性优化控制协议设计如下： 式中，为待求解的控制变量；；； 步骤二、针对所述全分布式姿态一致性优化控制协议，基于最优控制理论求解使得系统全局性能函数最优的最优控制变量； 步骤三、基于所述最优控制变量对水下机器人集群姿态进行控制。
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