1.一种基于乌卡模型的领航‑跟随多无人车协同系统的控制方法，在N辆无人车协同系统中选任意一辆无人车为领航车，属于集合L，其余N‑1辆无人车为跟随车，属于集合F；所述控制方法包括以下步骤：步骤S1，基于机械系统动力学模型，设计各车的控制器的控制输入模型；

所述机械系统动力学模型为：

式中，i∈{1,2,…,N}表示无人车的序号，Mi表示协同系统中第i辆无人车的质量矩阵，Tqi＝[xi，yi]表示第i辆无人车的广义坐标，xi为第i辆无人车的横坐标，yi为第i辆无人车的T纵坐标， 表示第i辆无人车的科里奥利力，Fi＝[Fix，Fiy] 表示第i辆无人车的所受的外T力之和，τi(t)＝[τix(t)，τiy(t)]表示第i辆无人车随时间t的控制输入；

控制输入模型为：

‑1/2

式中，Bi＝AiMi ，bi表示第i辆无人车的二

阶约束向量，Ai表示第i辆无人车的约束矩阵，τi2(t)表示控制输入的反馈控制部分；

步骤S2，根据各车的控制输入模型，通过设计所述控制输入模型的各个参数，控制领航车主要负责轨迹跟踪任务，而跟随车负责与领航车保持期望队形，从而实现整体轨迹跟踪；

其特征在于：所述控制输入模型的各个参数设计方法为满足以下条件：

1/2 +

(1)τi2(t)＝‑γiMi Biηi

式中，γi为第i辆无人车的常量控制参数，γi＞0，ηi为第i辆无人车的约束跟随误差，ci表示第i辆无人车的一阶约束向量；

(2)

式中，

第i辆无人车的轨迹跟踪约束矩阵 第i辆无人车的队形约束矩阵第i辆无人车的一阶轨迹跟踪约束向量

第i辆无人车的一阶队形约束向量

第i辆无人车的二阶轨迹跟踪约束向量

第i辆无人车的二阶队形约束向量

对于任意的i∈{1,2,…,N}，j∈{1,2,…,N},i≠j,ri表示以第i辆无人车质心为圆心的安全半径，rj表示以第j辆无人车质心为圆心的安全半径，则第i辆无人车与第j辆无人车之间的避撞约束矩阵 为，第i辆无人车与第j辆无人车之间的一阶避撞约束向量 为，第i辆无人车与第j辆无人车之间的二阶避撞约束向量 为，第i辆无人车所需要满足的避撞约束矩阵 一阶避撞约束向量 二阶避撞约束向量归纳如下：当i＝1时，

当i＝2,3,…,N－1时，

当i＝N时，

式中，ld表示正的常量参数，xd为第i辆无人车的目标地横坐标，yd为第i辆无人车的目标地纵坐标，lil表示常量参数，lil＞0， 表示跟随车与领航车的相对位置， 表示第i辆无人车与第N辆无人车之间的避撞约束矩阵， 表示第i辆无人车与第N辆无人车之间的一阶避撞约束向量， 表示第i辆无人车与第N辆无人车之间的二阶避撞约束向量， 表示第i辆无人车与第1辆无人车之间的避撞约束矩阵， 表示第i辆无人车与第1辆无人车之间的一阶避撞约束向量， 表示第i辆无人车与第1辆无人车之间的二阶避撞约束向量。

2.如权利要求1所述的基于乌卡模型的领航‑跟随多无人车协同系统的控制方法，其特征在于， 的设计方法为：对于由N辆无人车组成的协同系统，共需施加N(N‑1)/2个避撞约束，由于避撞约束的作用对象为对应的两个无人车，对于同一避撞约束，只需选取两辆无人车中任意一辆无人车作为所述避撞约束施加的对象即可，为防止避撞约束同时施加在两车之上的过度约束情况，将总共N(N‑1)/2个避撞约束进行分配后归纳得到。

3.如权利要求2所述的基于乌卡模型的领航‑跟随多无人车协同系统的控制方法，其特征在于，对于任意j∈F，队形约束矩阵 一阶队形约束向量 二阶队形约束向量 三者的设计方法包括以下步骤：为实现目标队形即期望队形，设置如下约束形式：

式中， 为编队误差，且当t→∞时，期望队形编队误差ejl(t)将收敛到0；

对式 求导得到二阶约束形式：

对期望队形编队误差求一阶导和二阶导得：

式中，ql， 分别表示领航车的位置、速度、加速度；

综合上式整理得一阶约束形式和二阶约束如下：

将一阶形式和二阶形式写作如下形式：

即可得到：

4.如权利要求1所述的基于乌卡模型的领航‑跟随多无人车协同系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括以下步骤：步骤S3，在N辆无人车运动过程中，重新选择领航车时，针对选中的领航车i(i∈L)，需要接收的控制信号包括：领航车i的轨迹跟踪约束矩阵 领航车i的一阶轨迹跟踪约束向量 领航车i的二阶轨迹跟踪约束向量 领航车i与其余任意无人车j(j∈{1,2,…,N}，j≠i)的避撞约束矩阵 领航车i与其余任意无人车j的一阶避撞约束向量 领航车i与其余任意无人车j的二阶避撞约束向量步骤S4，针对恢复的跟随车i(i∈F)，需要接收的控制信号包括：跟随车i的队形约束矩阵 跟随车i的一阶队形约束向量 跟随车i的二阶队形约束向量 跟随车i与其余任意无人车j(j∈{1,2,…,N}，j≠i)的避撞约束矩阵 跟随车i与其余任意无人车j的一阶避撞约束向量 跟随车i与其余任意无人车j的二阶避撞约束向量

5.如权利要求4所述的基于乌卡模型的领航‑跟随多无人车协同系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括无人车在N辆无人车运动过程中的退出方法，所述退出方法包括以下步骤：如果退出的无人车是领航车，则需要先执行步骤S3，再执行步骤S5，否则直接执行步骤S5；

步骤S5，针对需要退出运动过程的无人车i，需要接收的控制信号包括：无人车i与其余任意无人车j(j∈{1,2,…,N}，j≠i)的避撞约束矩阵 无人车i与其余任意无人车j的一阶避撞约束向量 无人车i与其余任意无人车j的二阶避撞约束向量

6.如权利要求4所述的基于乌卡模型的领航‑跟随多无人车协同系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括以下步骤：步骤S6，更改目标位置，每辆无人车接收的控制信号为：更新xd、yd。

7.基于乌卡模型的领航‑跟随多无人车协同系统，其特征在于，其采用了如权利要求1至6中任意一项所述的基于乌卡模型的领航‑跟随多无人车协同系统的控制方法。

8.一种基于乌卡模型的领航‑跟随多无人车协同系统的控制装置，其应用了如权利要求1至6中任意一项所述的基于乌卡模型的领航‑跟随多无人车协同系统的控制方法，其特征在于，所述控制装置包括：控制输入模型设定模块，其用于基于机械系统动力学模型，设计各车的控制器的控制输入模型；

参数设计模块，其用于根据各车的控制输入模型，设计所述控制输入模型的各个参数。

9.一种计算机终端，其包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时，实现如权利要求1至6中任意一项所述的基于乌卡模型的领航‑跟随多无人车协同系统的控制方法的步骤。

10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有计算机程序指令，计算机程序指令被一处理器读取并运行时，实现如权利要求1至6中任意一项所述的基于乌卡模型的领航‑跟随多无人车协同系统的控制方法的步骤。