Control de Consenso Basado en ESO de Tiempo Finito Distribuido para Múltiples UAVs de Ala Fija Sujetos a Perturbaciones Externas
Autores: Yu, Yang; Chen, Jianlin; Zheng, Zixuan; Yuan, Jianping
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Control de Consenso Basado en ESO de Tiempo Finito Distribuido para Múltiples UAVs de Ala Fija Sujetos a Perturbaciones Externas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Papel
Esquema de control de formación coordinada
Vehículo aéreo no tripulado de ala fija
Perturbaciones no lineales externas
Observador de estado extendido distribuido en tiempo finito
Mecanismo activado por eventos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Este documento presenta un esquema de control de formación coordinada para sistemas de vehículos aéreos no tripulados (VANT) de ala fija múltiples con perturbaciones no lineales externas que incluyen no solo la fuerza de arrastre y la fuerza lateral incierta, sino también las fuerzas de arrastre, sustentación y laterales causadas por vórtices de estela. Se diseña un novedoso observador de estado extendido distribuido en tiempo finito para estimar tanto los estados no medibles como las perturbaciones no lineales externas inciertas de cada VANT de ala fija. En particular, se emplea un mecanismo activado por eventos para reducir la carga de las redes de comunicación entre múltiples VANT de ala fija. Mientras tanto, se adopta un predictor de salida interactivado, que reemplaza al clásico mantenedor de orden cero, para obtener errores cooperativos entre dos momentos de activación consecutivos. Además, se propone un controlador distribuido compuesto para mitigar las perturbaciones inciertas, lo que permite el vuelo coordinado en formación de múltiples VANT de ala fija. Finalmente, se discuten dos escenarios de simulación ilustrativos para verificar el rendimiento del esquema de control de formación coordinada presentado.
Descripción
Este documento presenta un esquema de control de formación coordinada para sistemas de vehículos aéreos no tripulados (VANT) de ala fija múltiples con perturbaciones no lineales externas que incluyen no solo la fuerza de arrastre y la fuerza lateral incierta, sino también las fuerzas de arrastre, sustentación y laterales causadas por vórtices de estela. Se diseña un novedoso observador de estado extendido distribuido en tiempo finito para estimar tanto los estados no medibles como las perturbaciones no lineales externas inciertas de cada VANT de ala fija. En particular, se emplea un mecanismo activado por eventos para reducir la carga de las redes de comunicación entre múltiples VANT de ala fija. Mientras tanto, se adopta un predictor de salida interactivado, que reemplaza al clásico mantenedor de orden cero, para obtener errores cooperativos entre dos momentos de activación consecutivos. Además, se propone un controlador distribuido compuesto para mitigar las perturbaciones inciertas, lo que permite el vuelo coordinado en formación de múltiples VANT de ala fija. Finalmente, se discuten dos escenarios de simulación ilustrativos para verificar el rendimiento del esquema de control de formación coordinada presentado.