Control de Seguimiento Seguro de Tiempo Fijo Basado en Observadores de Perturbaciones de Alto Orden para Helicópteros No Tripulados Inciertos con Restricciones Parciales de Estado y Perturbaciones de Múltiples Fuentes
Autores: Ren, Ruonan; Wang, Zhikai; Ma, Haoxiang; Ji, Baofeng; Tao, Fazhan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Control de Seguimiento Seguro de Tiempo Fijo Basado en Observadores de Perturbaciones de Alto Orden para Helicópteros No Tripulados Inciertos con Restricciones Parciales de Estado y Perturbaciones de Múltiples Fuentes
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Helicópteros no tripulados
Control de seguridad
Restricciones estatales
Perturbaciones
Estabilidad en tiempo fijo
Sistema de lógica difusa
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
En la operación del mundo real de helicópteros no tripulados, diversas restricciones estatales, incertidumbres del sistema y perturbaciones de múltiples fuentes representan riesgos considerables para su vuelo seguro. Este artículo se centra en el diseño de control adaptativo de seguridad contra perturbaciones con tiempo fijo para el helicóptero no tripulado incierto sujeto a restricciones estatales parciales y múltiples perturbaciones. En primer lugar, se integra un algoritmo de protección de seguridad desarrollado con la teoría de estabilidad de tiempo fijo, que asegura el rendimiento de seguimiento y garantiza que los estados parciales siempre estén restringidos dentro del rango seguro variable en el tiempo. Luego, se desarrolla un mecanismo de compensación para debilitar el impacto adverso inducido por los errores de filtro. Al mismo tiempo, la influencia de las perturbaciones de múltiples fuentes en la estabilidad del sistema se debilita a través de la ecuación diferencial de Ito y un observador de perturbaciones de alto orden. Además, se construye un sistema de lógica difusa para aproximar las incertidumbres del sistema causadas por los errores de medición del sensor y las características aerodinámicas complejas. El análisis de estabilidad demuestra que el helicóptero no tripulado controlado es semi-globalmente estable en tiempo fijo en probabilidad, y los errores de estado convergen a una región deseada del origen. Finalmente, se proporcionan simulaciones para ilustrar el rendimiento del esquema propuesto.
Descripción
En la operación del mundo real de helicópteros no tripulados, diversas restricciones estatales, incertidumbres del sistema y perturbaciones de múltiples fuentes representan riesgos considerables para su vuelo seguro. Este artículo se centra en el diseño de control adaptativo de seguridad contra perturbaciones con tiempo fijo para el helicóptero no tripulado incierto sujeto a restricciones estatales parciales y múltiples perturbaciones. En primer lugar, se integra un algoritmo de protección de seguridad desarrollado con la teoría de estabilidad de tiempo fijo, que asegura el rendimiento de seguimiento y garantiza que los estados parciales siempre estén restringidos dentro del rango seguro variable en el tiempo. Luego, se desarrolla un mecanismo de compensación para debilitar el impacto adverso inducido por los errores de filtro. Al mismo tiempo, la influencia de las perturbaciones de múltiples fuentes en la estabilidad del sistema se debilita a través de la ecuación diferencial de Ito y un observador de perturbaciones de alto orden. Además, se construye un sistema de lógica difusa para aproximar las incertidumbres del sistema causadas por los errores de medición del sensor y las características aerodinámicas complejas. El análisis de estabilidad demuestra que el helicóptero no tripulado controlado es semi-globalmente estable en tiempo fijo en probabilidad, y los errores de estado convergen a una región deseada del origen. Finalmente, se proporcionan simulaciones para ilustrar el rendimiento del esquema propuesto.