多无人水面艇协同海上溢油羽流监测

本文讨论多无人水面艇协同海上溢油污染羽流监测问题,其中羽流扩张过程是由二维空间对流–扩散方程描述.本文的主要目标是为水面无人艇构建基于领导–跟随–锚的协同控制算法,实现其对羽流边界的动态合围与实时跟踪,其中羽流边界是一个预先设定阈值的水平集合.为此,选择两艘无人水面艇分别将其设定为边界领导艇和边界锚艇,并将其余艇设定为跟随艇.利用无人艇各自位置处局部区域内的羽流浓度信息,本文提出了基于分布一致观测器的协同控制算法实现本文的主要目标.结合Lyapunov技术、集合稳定概念以及多智能体协同控制理论,分析了所提控制算法的收敛性.最后,数值仿真验证了所提出协同控制算法的有效性....

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Bibliographic Details
Published in控制理论与应用 Vol. 38; no. 7; pp. 913 - 923
Main Authors 王俊伟, 姚余磊
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 北京科技大学自动化学院,北京100083 01.07.2021
Subjects
协同控制
无人水面艇
集合稳定
污染羽流
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Summary:本文讨论多无人水面艇协同海上溢油污染羽流监测问题,其中羽流扩张过程是由二维空间对流–扩散方程描述.本文的主要目标是为水面无人艇构建基于领导–跟随–锚的协同控制算法,实现其对羽流边界的动态合围与实时跟踪,其中羽流边界是一个预先设定阈值的水平集合.为此,选择两艘无人水面艇分别将其设定为边界领导艇和边界锚艇,并将其余艇设定为跟随艇.利用无人艇各自位置处局部区域内的羽流浓度信息,本文提出了基于分布一致观测器的协同控制算法实现本文的主要目标.结合Lyapunov技术、集合稳定概念以及多智能体协同控制理论,分析了所提控制算法的收敛性.最后,数值仿真验证了所提出协同控制算法的有效性.
ISSN:1000-8152
DOI:10.7641/CTA.2021.00677