Control de Formación Distribuida Solo con Rodamientos para un Sistema Heterogéneo UAV-UWSV
Autores: Li, Shaoshi; Wang, Xingjian; Wang, Shaoping; Zhang, Yuwei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Control de Formación Distribuida Solo con Rodamientos para un Sistema Heterogéneo UAV-UWSV
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Control de formación
Sistema multi-vehículo heterogéneo
UAVs
UWSVs
Gráficos HLFF
Estimación de velocidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este documento investiga el problema de control de formación basado únicamente en la dirección de un sistema heterogéneo de vehículos múltiples, que incluye vehículos aéreos no tripulados (VANT) y vehículos de superficie no tripulados (VST). Las interacciones entre los vehículos se describen mediante una clase particular de gráficos dirigidos y acíclicos, a saber, gráficos heterogéneos de líder-primer seguidor (HLFF). Bajo la estructura HLFF, se selecciona un VANT como líder, que se mueve con la dinámica de referencia, mientras que los seguidores, que incluyen tanto VANT como VST, son responsables de controlar la posición con respecto a los vecinos en la formación. Para resolver el problema, proponemos un esquema de control basado en la estimación de velocidad, que consiste en un observador distribuido para estimar la velocidad de referencia de cada vehículo y una ley de control de formación distribuida para lograr la formación deseada basada en las estimaciones y las mediciones de dirección. Además, se demuestra que la traducción y la escala de la formación pueden ser determinadas de manera única por el VANT líder. El análisis teórico demostró la convergencia en tiempo finito de la estimación de velocidad y la convergencia asintótica del seguimiento de la formación. Se proporcionan resultados de simulación comparativa para substanciar la efectividad del método propuesto.
Descripción
Este documento investiga el problema de control de formación basado únicamente en la dirección de un sistema heterogéneo de vehículos múltiples, que incluye vehículos aéreos no tripulados (VANT) y vehículos de superficie no tripulados (VST). Las interacciones entre los vehículos se describen mediante una clase particular de gráficos dirigidos y acíclicos, a saber, gráficos heterogéneos de líder-primer seguidor (HLFF). Bajo la estructura HLFF, se selecciona un VANT como líder, que se mueve con la dinámica de referencia, mientras que los seguidores, que incluyen tanto VANT como VST, son responsables de controlar la posición con respecto a los vecinos en la formación. Para resolver el problema, proponemos un esquema de control basado en la estimación de velocidad, que consiste en un observador distribuido para estimar la velocidad de referencia de cada vehículo y una ley de control de formación distribuida para lograr la formación deseada basada en las estimaciones y las mediciones de dirección. Además, se demuestra que la traducción y la escala de la formación pueden ser determinadas de manera única por el VANT líder. El análisis teórico demostró la convergencia en tiempo finito de la estimación de velocidad y la convergencia asintótica del seguimiento de la formación. Se proporcionan resultados de simulación comparativa para substanciar la efectividad del método propuesto.