Control de Formación de Grupos Basado en Interacción Jerárquica de Dos Niveles para MAV/UAVs
Autores: Wang, Huan; Liu, Shuguang; Lv, Maolong; Zhang, Boyang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Control de Formación de Grupos Basado en Interacción Jerárquica de Dos Niveles para MAV/UAVs
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Cooperativa
Control de formación
Marco jerárquico
MAV/UAV
Seguimiento de trayectoria
Formación líder-seguidor
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
El control de formación de grupos cooperativos de vehículos aéreos tripulados/no tripulados (MAV/UAV) utilizando un marco jerárquico puede ser más eficiente y flexible que las estrategias de control centralizadas. En este artículo, se propone una estrategia de control cooperativo basada en interacciones jerárquicas de dos niveles para la formación de grupos de MAV/UAV. En el nivel superior, combinado con el observador de perturbaciones no lineales (NDO) y el algoritmo de control de superficie dinámica (DSC), se formula un problema de seguimiento de trayectoria con perturbaciones externas para MAV. En el nivel inferior, se utiliza el controlador de formación líder-seguidor para abordar el problema de control de mantenimiento de sub-formación para UAV, basado en el observador de perturbaciones de modo deslizante y la ley de control de modo deslizante terminal rápida, y se mejora efectivamente el rendimiento robusto y la precisión del control. Además, se demuestra la estabilidad general del sistema MAV/UAV utilizando la teoría de Lyapunov. El enfoque propuesto se evalúa mediante simulación bajo la misión de combate de penetración terrestre para MAV/UAV, y se compara el rendimiento con el de otras estrategias de control.
Descripción
El control de formación de grupos cooperativos de vehículos aéreos tripulados/no tripulados (MAV/UAV) utilizando un marco jerárquico puede ser más eficiente y flexible que las estrategias de control centralizadas. En este artículo, se propone una estrategia de control cooperativo basada en interacciones jerárquicas de dos niveles para la formación de grupos de MAV/UAV. En el nivel superior, combinado con el observador de perturbaciones no lineales (NDO) y el algoritmo de control de superficie dinámica (DSC), se formula un problema de seguimiento de trayectoria con perturbaciones externas para MAV. En el nivel inferior, se utiliza el controlador de formación líder-seguidor para abordar el problema de control de mantenimiento de sub-formación para UAV, basado en el observador de perturbaciones de modo deslizante y la ley de control de modo deslizante terminal rápida, y se mejora efectivamente el rendimiento robusto y la precisión del control. Además, se demuestra la estabilidad general del sistema MAV/UAV utilizando la teoría de Lyapunov. El enfoque propuesto se evalúa mediante simulación bajo la misión de combate de penetración terrestre para MAV/UAV, y se compara el rendimiento con el de otras estrategias de control.