Seguimiento de Formación Variable en el Tiempo con Intervención Humana de Sistemas de UAV en Red con Fallos Compuestos en los Actuadores
Autores: Lu, Jiaqi; Qin, Kaiyu; Shi, Mengji
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2026
Acceso abierto
Artículo científico
2026
Seguimiento de Formación Variable en el Tiempo con Intervención Humana de Sistemas de UAV en Red con Fallos Compuestos en los Actuadores
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Seguimiento de formación
Sistemas de UAV en red
Humano en el circuito
Fallos en los actuadores
Perturbaciones externas
Controlador tolerante a fallos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El seguimiento de formación variable en el tiempo de sistemas de vehículos aéreos no tripulados (UAV) en red juega un papel crucial en misiones cooperativas como el cerco, la vigilancia cooperativa y las operaciones de búsqueda y rescate, donde a menudo están involucrados operadores humanos y la fiabilidad del sistema se ve desafiada por fallos en los actuadores y perturbaciones externas. Motivado por estas consideraciones prácticas, este documento investiga un problema de seguimiento de formación variable en el tiempo con un humano en el circuito para sistemas de UAV en red sujetos a fallos compuestos en los actuadores y perturbaciones externas. Para abordar este problema, se desarrolla una nueva arquitectura de control de dos capas, que comprende un observador distribuido y un controlador tolerante a fallos. El observador distribuido permite que cada UAV estime los estados del líder humano en el circuito utilizando solo el intercambio de información local, mientras que el controlador tolerante a fallos está diseñado para preservar el rendimiento del seguimiento de formación en presencia de fallos compuestos en los actuadores. Al incorporar regulación de iteración dinámica y leyes adaptativas, el esquema de control propuesto asegura que los errores de seguimiento de formación converjan a un vecindario acotado del origen. Se lleva a cabo un riguroso análisis basado en Lyapunov para establecer la estabilidad, convergencia y robustez del sistema de lazo cerrado resultante. Simulaciones numéricas demuestran además la efectividad del método propuesto para lograr un seguimiento de formación variable en el tiempo bajo escenarios de fallos complejos.
Descripción
El seguimiento de formación variable en el tiempo de sistemas de vehículos aéreos no tripulados (UAV) en red juega un papel crucial en misiones cooperativas como el cerco, la vigilancia cooperativa y las operaciones de búsqueda y rescate, donde a menudo están involucrados operadores humanos y la fiabilidad del sistema se ve desafiada por fallos en los actuadores y perturbaciones externas. Motivado por estas consideraciones prácticas, este documento investiga un problema de seguimiento de formación variable en el tiempo con un humano en el circuito para sistemas de UAV en red sujetos a fallos compuestos en los actuadores y perturbaciones externas. Para abordar este problema, se desarrolla una nueva arquitectura de control de dos capas, que comprende un observador distribuido y un controlador tolerante a fallos. El observador distribuido permite que cada UAV estime los estados del líder humano en el circuito utilizando solo el intercambio de información local, mientras que el controlador tolerante a fallos está diseñado para preservar el rendimiento del seguimiento de formación en presencia de fallos compuestos en los actuadores. Al incorporar regulación de iteración dinámica y leyes adaptativas, el esquema de control propuesto asegura que los errores de seguimiento de formación converjan a un vecindario acotado del origen. Se lleva a cabo un riguroso análisis basado en Lyapunov para establecer la estabilidad, convergencia y robustez del sistema de lazo cerrado resultante. Simulaciones numéricas demuestran además la efectividad del método propuesto para lograr un seguimiento de formación variable en el tiempo bajo escenarios de fallos complejos.