Control de seguimiento de trayectoria de tiempo fijo de embarcaciones no tripuladas con restricciones de rendimiento prescritas
Autores: Sui, Bowen; Zhang, Jianqiang; Li, Yan; Liu, Yiping; Zhang, Yuanyuan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Control de seguimiento de trayectoria de tiempo fijo de embarcaciones no tripuladas con restricciones de rendimiento prescritas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Estudio
Control de seguimiento de precisión en tiempo fijo
Embarcaciones superficiales no tripuladas
Perturbaciones
Dinámica del sistema
Modo deslizante
Observador de perturbaciones agrupadas
Función de rendimiento prescrita
Error de seguimiento de trayectoria
Estabilidad del sistema en lazo cerrado
Resultados de simulación
Modelo Cybership II
Viabilidad
Superioridad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 50
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio propone un esquema de control de seguimiento de precisión de tiempo fijo para embarcaciones no tripuladas con perturbaciones complejas y dinámicas del sistema desconocidas. El esquema de control se basa en un modo de deslizamiento terminal rápido no singular e incluye un observador de perturbaciones agrupadas de modo deslizante integral de tiempo fijo adaptativo para observar y compensar con precisión las incógnitas agrupadas. Para garantizar el rendimiento del sistema tanto en condiciones transitorias como en estado estacionario, se utilizó una función de rendimiento prescrita para permitir que el error de seguimiento de la trayectoria converja a un rango predeterminado. El esquema de control propuesto, llamado seguimiento de precisión de tiempo fijo de rendimiento prescrito (PPFTPT), fue diseñado para lograr un seguimiento de precisión de una trayectoria predeterminada en un tiempo fijo. La estabilidad del sistema en bucle cerrado fue analizada utilizando la teoría de estabilidad de Lyapunov. Los resultados de simulación utilizando el modelo Cybership II confirmaron la viabilidad y superioridad del esquema PPFTPT propuesto.
Descripción
Este estudio propone un esquema de control de seguimiento de precisión de tiempo fijo para embarcaciones no tripuladas con perturbaciones complejas y dinámicas del sistema desconocidas. El esquema de control se basa en un modo de deslizamiento terminal rápido no singular e incluye un observador de perturbaciones agrupadas de modo deslizante integral de tiempo fijo adaptativo para observar y compensar con precisión las incógnitas agrupadas. Para garantizar el rendimiento del sistema tanto en condiciones transitorias como en estado estacionario, se utilizó una función de rendimiento prescrita para permitir que el error de seguimiento de la trayectoria converja a un rango predeterminado. El esquema de control propuesto, llamado seguimiento de precisión de tiempo fijo de rendimiento prescrito (PPFTPT), fue diseñado para lograr un seguimiento de precisión de una trayectoria predeterminada en un tiempo fijo. La estabilidad del sistema en bucle cerrado fue analizada utilizando la teoría de estabilidad de Lyapunov. Los resultados de simulación utilizando el modelo Cybership II confirmaron la viabilidad y superioridad del esquema PPFTPT propuesto.