15、多移动器系统的建模、需求与监督控制器综合

多移动器系统的建模、需求与监督控制器综合

1. 系统模型变量

系统模型包含多个变量，这些变量描述了系统的不同状态和特性：
- t_battery ：表示电池能量的使用量，其导数代表当前时刻的能量使用量。由于多移动器始终消耗能量，且使用功率与多移动器的速度有关，所以使用功率至少为 1。
- t_empty ：表示电池的初始能量。该值并非恒定，因为电池并非总是充满电，且每次提供的能量也不尽相同。
- t_reload ：这是一个常量，表示电池的充电时间。

传感器的物理行为及其参数由以下方程描述：
[
\begin{align }
\dot{t} {battery} &= 1 + \frac{speed^2}{9}\
t {empty} &= 3 \times \sin(\frac{time}{5 \times 2.14}) - \frac{1}{40} \times time + 200000
\end{align }
]

事件 u_active 包含电池电量耗尽时的保护机制；事件 u_reload 由操作员控制，用于对多移动器进行充电，这在实际中是一个物理操作；事件 u_inactive 表示电池充满电时传感器的停用，保护机制确保了这一行为。

2. 各类传感器与设备模型

2.1 接近传感器