Ley de guía cooperativa multi-vehículo de modo deslizante de potencia variable adaptativa tridimensional
Autores: Li, Jian; Lu, Tan; Liu, Peng; Yu, Hang; Li, Changsheng; Zhang, He; Yu, Xiaohao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Ley de guía cooperativa multi-vehículo de modo deslizante de potencia variable adaptativa tridimensional
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Cooperativo
Multivehículo
Espacio tridimensional
Ley de guía
Adaptativo
Modo deslizante
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
Para abordar el problema de las operaciones cooperativas de múltiples vehículos que tienen como objetivo objetivos críticos en el espacio tridimensional, este documento propone una ley de guía adaptativa de modo deslizante rápido de potencia variable. Primero, se establece un modelo dinámico vehículo-objetivo en el espacio tridimensional utilizando la proyección del plano horizontal vehículo-objetivo para determinar el plano de referencia. El diseño de la ley de guía se proyecta sobre el plano de referencia basado en el método de control de convergencia de consenso promedio. Esto no solo lleva las desviaciones estimadas a cero para lograr consistencia temporal, sino que también asegura que el tiempo estimado para llegar converja al tiempo real para llegar. Además, se diseña un componente de compensación de entrada adaptativa en la dirección de línea de visión (LOS) vertical, llevando el ángulo de aspecto a converger a cero antes de alcanzar el punto final. Además, en la dirección del plano de referencia vertical, se diseña un método de control de modo deslizante de potencia variable adaptativa basado en el esquema de control de modo deslizante tradicional, en el cual se selecciona el exponente de potencia correspondiente de acuerdo con la variación exhibida por los valores del modo deslizante. Por un lado, niveles de potencia más altos pueden resultar en una convergencia más rápida; por otro lado, niveles de potencia más bajos pueden estar asociados con una mejor estabilidad. En comparación con la técnica de control de modo deslizante tradicional, el método propuesto logra una convergencia estable garantizada al final del proceso de control, con una mejora del 49% en la eficiencia de convergencia. Finalmente, las simulaciones verifican la ley de guía tridimensional diseñada, demostrando que presenta una convergencia rápida, alta estabilidad y alta precisión.
Descripción
Para abordar el problema de las operaciones cooperativas de múltiples vehículos que tienen como objetivo objetivos críticos en el espacio tridimensional, este documento propone una ley de guía adaptativa de modo deslizante rápido de potencia variable. Primero, se establece un modelo dinámico vehículo-objetivo en el espacio tridimensional utilizando la proyección del plano horizontal vehículo-objetivo para determinar el plano de referencia. El diseño de la ley de guía se proyecta sobre el plano de referencia basado en el método de control de convergencia de consenso promedio. Esto no solo lleva las desviaciones estimadas a cero para lograr consistencia temporal, sino que también asegura que el tiempo estimado para llegar converja al tiempo real para llegar. Además, se diseña un componente de compensación de entrada adaptativa en la dirección de línea de visión (LOS) vertical, llevando el ángulo de aspecto a converger a cero antes de alcanzar el punto final. Además, en la dirección del plano de referencia vertical, se diseña un método de control de modo deslizante de potencia variable adaptativa basado en el esquema de control de modo deslizante tradicional, en el cual se selecciona el exponente de potencia correspondiente de acuerdo con la variación exhibida por los valores del modo deslizante. Por un lado, niveles de potencia más altos pueden resultar en una convergencia más rápida; por otro lado, niveles de potencia más bajos pueden estar asociados con una mejor estabilidad. En comparación con la técnica de control de modo deslizante tradicional, el método propuesto logra una convergencia estable garantizada al final del proceso de control, con una mejora del 49% en la eficiencia de convergencia. Finalmente, las simulaciones verifican la ley de guía tridimensional diseñada, demostrando que presenta una convergencia rápida, alta estabilidad y alta precisión.