Control de Formación-Contención Libre de Colisiones Basado en una Estrategia de Modo Deslizante Adaptativa para una Flota de Cuadricópteros Bajo Perturbaciones
Autores: Katt, Carlos; Castañeda, Herman
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Control de Formación-Contención Libre de Colisiones Basado en una Estrategia de Modo Deslizante Adaptativa para una Flota de Cuadricópteros Bajo Perturbaciones
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Formación
Sin colisiones
Sistema de control
Evitación de colisiones
Modo deslizante adaptativo
Análisis de estabilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este manuscrito presenta un sistema robusto de control de contención libre de colisiones diseñado para una flota de quadrotor que opera bajo condiciones de viento turbulento. Enfatizando la evitación de colisiones, introducimos una estrategia de dos capas en la que un líder virtual define una trayectoria, y los líderes y seguidores mantienen sus posiciones mientras evitan colisiones entre ellos. Se utiliza una convención gráfica para ilustrar los roles de los líderes y seguidores, así como sus interacciones. Se propone la evitación de colisiones entre agentes al expandir la distancia deseada en relación con todos los agentes vecinos, garantizando así la etapa de convergencia. Además, el enfoque emplea una clase de estrategias de modo deslizante adaptativas para asegurar la convergencia en tiempo finito, así como la no sobreestimación de la ganancia de control en presencia de incertidumbres y perturbaciones. Un análisis de estabilidad demuestra la estabilidad práctica en tiempo finito del sistema utilizando la metodología de Lyapunov. Los resultados de la simulación subrayan la efectividad de nuestra propuesta para adherirse a las trayectorias deseadas que varían en el tiempo y asegurar la evitación de colisiones entre agentes sin sensores para los seguidores, incluso en presencia de condiciones de viento turbulento.
Descripción
Este manuscrito presenta un sistema robusto de control de contención libre de colisiones diseñado para una flota de quadrotor que opera bajo condiciones de viento turbulento. Enfatizando la evitación de colisiones, introducimos una estrategia de dos capas en la que un líder virtual define una trayectoria, y los líderes y seguidores mantienen sus posiciones mientras evitan colisiones entre ellos. Se utiliza una convención gráfica para ilustrar los roles de los líderes y seguidores, así como sus interacciones. Se propone la evitación de colisiones entre agentes al expandir la distancia deseada en relación con todos los agentes vecinos, garantizando así la etapa de convergencia. Además, el enfoque emplea una clase de estrategias de modo deslizante adaptativas para asegurar la convergencia en tiempo finito, así como la no sobreestimación de la ganancia de control en presencia de incertidumbres y perturbaciones. Un análisis de estabilidad demuestra la estabilidad práctica en tiempo finito del sistema utilizando la metodología de Lyapunov. Los resultados de la simulación subrayan la efectividad de nuestra propuesta para adherirse a las trayectorias deseadas que varían en el tiempo y asegurar la evitación de colisiones entre agentes sin sensores para los seguidores, incluso en presencia de condiciones de viento turbulento.