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不同時(shí)變延遲下的多AUV編隊協(xié)調控制
CSTR:
作者:
作者單位:

(1.中國人民解放軍92213部隊,廣東 湛江 524064;2.哈爾濱工程大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院,哈爾濱 150001)

作者簡(jiǎn)介:

唐會(huì )林(1973-),男,江蘇泰州人,本科生,工程師,主要從事水下探測技術(shù)、水下作業(yè)工程方向的研究。[FQ)]

通訊作者:

中圖分類(lèi)號:

基金項目:

國家自然科學(xué)基金( 51609048);哈爾濱市應用技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)項目(2016RAQXJ080);中央高校基本科研業(yè)務(wù)費專(zhuān)項資金資助項目(2572014BB03)。


Formation Coordination Control for AUVs Under Different Time-varying Delays
Author:
Affiliation:

(1.Unit of 92213, Zhanjiang 524064, China;2.College of Automation, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China)

Fund Project:

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    摘要:

    針對無(wú)領(lǐng)航者AUV編隊協(xié)調控制問(wèn)題,提出了一種不同時(shí)變通信延遲下的一致性協(xié)調控制方法;首先考慮到AUV之間水下通信存在時(shí)間延遲和數據丟失的問(wèn)題,利用狀態(tài)反饋線(xiàn)性化理論處理AUV數學(xué)模型中的非線(xiàn)性耦合項,從而將復雜的AUV模型轉換為雙積分器動(dòng)態(tài)模型;其次,針對不同延遲通信情況,設計了位置和速度雙獨立的拓撲結構以減少編隊成員之間發(fā)送每個(gè)數據包中的數據量;最后,提出了無(wú)領(lǐng)航者的多AUV穩定條件,進(jìn)而將多AUV編隊控制問(wèn)題看作是一致性問(wèn)題,基于Laypunov-Razumikhin定理證明時(shí)延多AUV編隊系統的穩定性;該控制方法不僅能夠克服不同時(shí)變延遲和數據丟失對編隊的影響,使所有以隨機位置和速度出發(fā)的AUV的三維軌跡均能達到一致?tīng)顟B(tài),同時(shí)能抑制外界干擾;仿真結果與所提控制方法理論結果一致。

    Abstract:

    Aiming at the coordination control problem of AUVs formation without a pilot, this paper proposes a consensus method for different time-varying communication delay. Firstly, considering the problem that the underwater communication between AUVs is interrupted due to time delay or data loss, the nonlinear coupling term in the AUV mathematical model is processed by the state feedback linearization theory to convert it into a dual integrator dynamic model. Secondly, the position and velocity dual-independent topology are designed to reduce the amount of data in each packet sent between the formation members for different delay communication situations. Finally, the multi-AUV stability condition is proposed; and then the multi-AUV formation control problem is regarded as the consistency problem.Based on the Laypunov-Razumikhin theorem, the formation coordination control system has been proved to be stable. The control method can not only overcome the influence of different time delay and data loss on the formation, so that all AUVs starting at random positions and speeds can reach the same state, but also suppress external interference. The simulation results are consistent with the theoretical results of the proposed control method.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

唐會(huì )林,周佳加,何東旭,趙俊鵬.不同時(shí)變延遲下的多AUV編隊協(xié)調控制計算機測量與控制[J].,2017,25(8):88-92.

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歷史
  • 收稿日期:2017-04-10
  • 最后修改日期:2017-04-28
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  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2017-09-08
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