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Controlador Difuso de Factor Adaptativo para Mantener la Formación de Múltiples UAV Mientras Evita Obstáculos Dinámicos

Autores: Gong, Bangmin; Li, Yiyang; Zhang, Li; Ai, Jianliang

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Controlador Difuso de Factor Adaptativo para Mantener la Formación de Múltiples UAV Mientras Evita Obstáculos Dinámicos


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Desarrollo
Vehículo aéreo no tripulado
Sistemas de formación
Control de evitación de obstáculos
Controlador difuso
Campo potencial artificial

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El desarrollo de sistemas de formación de vehículos aéreos no tripulados (VANT) ha traído ventajas significativas en diversos campos. Sin embargo, el cambio de formación y el control de evitación de obstáculos han sido durante mucho tiempo desafíos fundamentales en la investigación sobre vuelo en formación, con la mayoría de los estudios concentrándose principalmente en formaciones de cuadricópteros. Este artículo presenta un enfoque novedoso, proponiendo un nuevo método para diseñar un controlador difuso de factor adaptativo de formación (AFFC) y un método de campo potencial artificial (APF) basado en una función potencial repulsiva mejorada. Estos métodos tienen como objetivo garantizar la finalización fluida de tareas de vuelo en formación de alas fijas en entornos dinámicos tridimensionales (3D). En comparación con el controlador difuso tradicional (FC), este enfoque introduce un factor adaptativo difuso y establece reglas difusas para abordar las incertidumbres en la sintonización de parámetros. Al mismo tiempo, las mejoras en el algoritmo de evitación de obstáculos mitigan el problema de los valores óptimos locales. Finalmente, se realizaron múltiples experimentos de simulación. Los hallazgos muestran que el método sugerido supera a los métodos de control proporcional-integral-derivativo (PID) y control difuso en la realización de tareas de transformación de formación, resolviendo desafíos de evitación de obstáculos en formación, permitiendo la reconstrucción de formaciones y mejorando la seguridad y robustez de la formación.

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