Control de formación de vehículos aéreos no tripulados basado en observador de perturbaciones no lineales y basado solo en rodamientos
Autores: Ding, Can; Zhang, Jing; Zhang, Zhe
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Control de formación de vehículos aéreos no tripulados basado en observador de perturbaciones no lineales y basado solo en rodamientos
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Análisis matemático
Palabras clave
Investiga
Control de seguimiento de formación basado en observador de perturbaciones no lineales solo con información de rodamientos
Incertidumbres
Perturbaciones
Enfoque de control de retroceso
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo investiga principalmente el control de seguimiento de formación basado en observadores de perturbaciones no lineales para sistemas de vehículos aéreos no tripulados (UAV) que enfrentan incertidumbres y perturbaciones. La estrategia de control distribuido empleada se basa únicamente en la información de orientación relativa de los UAV vecinos. Para abordar los desafíos planteados por las perturbaciones desconocidas e incertidumbres del sistema, se propone un nuevo observador de perturbaciones no lineales para mitigar efectivamente su impacto. Además, se aborda el problema de la orientación del controlador desconocida que surge de las singularidades del controlador mediante la introducción de un filtro pasa bajo Butterworth. Este filtro garantiza una ganancia de controlador consistente y mejora la supresión de perturbaciones, transformando en última instancia la función de ganancia del controlador en un valor constante de 1. Posteriormente, se desarrolla un controlador de seguimiento de formación basado en orientación utilizando el enfoque de control backstepping. La estabilidad de los sistemas de control en lazo cerrado se demuestra rigurosamente utilizando la teoría de Lyapunov. Finalmente, se realizan simulaciones numéricas para validar la efectividad del esquema propuesto en lograr los objetivos de control de formación.
Descripción
Este artículo investiga principalmente el control de seguimiento de formación basado en observadores de perturbaciones no lineales para sistemas de vehículos aéreos no tripulados (UAV) que enfrentan incertidumbres y perturbaciones. La estrategia de control distribuido empleada se basa únicamente en la información de orientación relativa de los UAV vecinos. Para abordar los desafíos planteados por las perturbaciones desconocidas e incertidumbres del sistema, se propone un nuevo observador de perturbaciones no lineales para mitigar efectivamente su impacto. Además, se aborda el problema de la orientación del controlador desconocida que surge de las singularidades del controlador mediante la introducción de un filtro pasa bajo Butterworth. Este filtro garantiza una ganancia de controlador consistente y mejora la supresión de perturbaciones, transformando en última instancia la función de ganancia del controlador en un valor constante de 1. Posteriormente, se desarrolla un controlador de seguimiento de formación basado en orientación utilizando el enfoque de control backstepping. La estabilidad de los sistemas de control en lazo cerrado se demuestra rigurosamente utilizando la teoría de Lyapunov. Finalmente, se realizan simulaciones numéricas para validar la efectividad del esquema propuesto en lograr los objetivos de control de formación.