Control de Seguimiento Distribuido en Tiempo Finito Basado en Eventos Dinámicos para Sistemas Multi-UAV en Red
Autores: Ren, Ruichi; Luo, Zhenbing; Lin, Boxian; Li, Meng; Shi, Mengji; Qin, Kaiyu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Control de Seguimiento Distribuido en Tiempo Finito Basado en Eventos Dinámicos para Sistemas Multi-UAV en Red
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Seguimiento distribuido
Vehículos aéreos no tripulados
Control en tiempo finito
Sistemas multiagente
Mecanismo activado por eventos
UAVs en red
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El seguimiento distribuido de múltiples vehículos aéreos no tripulados (VANT) es un tema candente debido a sus amplias aplicaciones en diversos campos, mientras que la comunicación continua entre VANT a menudo es impráctica, especialmente en tareas sensibles al tiempo o en entornos con ancho de banda limitado. Con esto en mente, este documento presenta un esquema de control de seguimiento distribuido de líder-seguidor en tiempo finito para sistemas multi-agente generales, con un énfasis particular en su aplicación para VANT en red. Teóricamente, se propone un mecanismo dinámico activado por eventos, que presenta una nueva variable dinámica estable en tiempo finito dentro de su regla de activación, asegurando que ni las actualizaciones del controlador ni la detección de activación requieran comunicación continua. Este controlador activado por eventos en tiempo finito facilita la gestión eficiente de recursos de red y una respuesta oportuna en la cooperación de VANT, mejorando la adaptabilidad a las redes de comunicación inalámbrica a bordo y a tareas sensibles al tiempo. El método permite la personalización de parámetros en las variables dinámicas internas para ajustar la tasa de convergencia y la frecuencia de activación de eventos del sistema, al mismo tiempo que previene el comportamiento de Zeno. Además, se realiza un análisis basado en Lyapunov para verificar teóricamente la estabilidad en tiempo finito del sistema en lazo cerrado y su aplicabilidad en redes de comunicación dirigidas. Finalmente, se realizan algunas simulaciones numéricas para validar la efectividad del esquema de control distribuido propuesto para sistemas multi-VANT en red.
Descripción
El seguimiento distribuido de múltiples vehículos aéreos no tripulados (VANT) es un tema candente debido a sus amplias aplicaciones en diversos campos, mientras que la comunicación continua entre VANT a menudo es impráctica, especialmente en tareas sensibles al tiempo o en entornos con ancho de banda limitado. Con esto en mente, este documento presenta un esquema de control de seguimiento distribuido de líder-seguidor en tiempo finito para sistemas multi-agente generales, con un énfasis particular en su aplicación para VANT en red. Teóricamente, se propone un mecanismo dinámico activado por eventos, que presenta una nueva variable dinámica estable en tiempo finito dentro de su regla de activación, asegurando que ni las actualizaciones del controlador ni la detección de activación requieran comunicación continua. Este controlador activado por eventos en tiempo finito facilita la gestión eficiente de recursos de red y una respuesta oportuna en la cooperación de VANT, mejorando la adaptabilidad a las redes de comunicación inalámbrica a bordo y a tareas sensibles al tiempo. El método permite la personalización de parámetros en las variables dinámicas internas para ajustar la tasa de convergencia y la frecuencia de activación de eventos del sistema, al mismo tiempo que previene el comportamiento de Zeno. Además, se realiza un análisis basado en Lyapunov para verificar teóricamente la estabilidad en tiempo finito del sistema en lazo cerrado y su aplicabilidad en redes de comunicación dirigidas. Finalmente, se realizan algunas simulaciones numéricas para validar la efectividad del esquema de control distribuido propuesto para sistemas multi-VANT en red.