Control de Formación para Sistemas Multi-Agente de Segundo Orden con Evitación de Colisiones
Autores: Flores-Resendiz, Juan Francisco; Avilés, David; Aranda-Bricaire, Eduardo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Control de Formación para Sistemas Multi-Agente de Segundo Orden con Evitación de Colisiones
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Control de formación
Colisiones
Estrategia de control
Convergencia
Componente repulsiva
Grafo de comunicación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Este documento trata sobre el problema de control de formación sin colisiones para sistemas multiagente de segundo orden. Proponemos una estrategia de control que consiste en un componente atractivo acotado para asegurar la convergencia a un patrón geométrico específico y un componente repulsivo complementario para garantizar un reordenamiento sin colisiones. Para fines de convergencia, se asume que el grafo de comunicación contiene al menos un árbol de expansión dirigido. El componente complementario de evitación se forma aplicando campos vectoriales repulsivos con una estructura de foco inestable. Utilizando la conocida propiedad de estabilidad de entrada a estado, se deriva de manera constructiva una ley de control para agentes de segundo orden a partir del caso de primer orden. Consideramos que cada agente es capaz de detectar la presencia de cualquier otro agente en el área circundante y también puede medir y compartir tanto la posición como la velocidad con su conjunto predefinido de vecinos. La ley de control resultante asegura la convergencia al patrón geométrico deseado sin colisiones durante el comportamiento transitorio, así como velocidades y aceleraciones acotadas. Se proporcionan simulaciones numéricas para mostrar el rendimiento y la efectividad de la estrategia propuesta.
Descripción
Este documento trata sobre el problema de control de formación sin colisiones para sistemas multiagente de segundo orden. Proponemos una estrategia de control que consiste en un componente atractivo acotado para asegurar la convergencia a un patrón geométrico específico y un componente repulsivo complementario para garantizar un reordenamiento sin colisiones. Para fines de convergencia, se asume que el grafo de comunicación contiene al menos un árbol de expansión dirigido. El componente complementario de evitación se forma aplicando campos vectoriales repulsivos con una estructura de foco inestable. Utilizando la conocida propiedad de estabilidad de entrada a estado, se deriva de manera constructiva una ley de control para agentes de segundo orden a partir del caso de primer orden. Consideramos que cada agente es capaz de detectar la presencia de cualquier otro agente en el área circundante y también puede medir y compartir tanto la posición como la velocidad con su conjunto predefinido de vecinos. La ley de control resultante asegura la convergencia al patrón geométrico deseado sin colisiones durante el comportamiento transitorio, así como velocidades y aceleraciones acotadas. Se proporcionan simulaciones numéricas para mostrar el rendimiento y la efectividad de la estrategia propuesta.