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船舶力学2025年第06期:基于动态面技术的固定时间多无人艇分布式目标跟踪控制(英文)

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李超逸;徐海祥;余文曌;杜哲;丁亚楠;

单位:武汉理工大学船海与能源动力工程学院;高性能船舶技术教育部重点实验室(武汉理工大学);武汉理工大学三亚科教创新园;

摘要:本文针对多无人艇分布式目标跟踪控制问题进行研究。在跟踪非合作目标的场景下,只有部分个体能够获取目标的状态信息。为了实现对非合作目标的快速安全跟踪,本文提出一种基于动态面控制的固定时间跟踪控制方法。首先,设计一种运动学和动力学解耦的分布式目标跟踪控制结构,以降低控制系统设计的复杂度。其次,提出一种基于动态面技术的运动学控制律,其中包含跟踪点预分配策略和避碰势场函数,可在跟踪过程中避免碰撞并优化运动学控制输出。最后,提出一种固定时间分布式目标跟踪控制系统,实现运动学和动力学误差的快速收敛。仿真对比结果验证了本文所提方法在提高目标跟踪安全性和减少控制输出抖振方面的有效性。

关键词:多无人艇;;分布式控制;;目标跟踪控制;;固定时间收敛;;动态面控制

基金资助:Supported by the National Natural Science Foundation of China (52201373);; the Hainan Provincial Joint Project of Sanya Yazhou Bay Science and Technology City (2021CXLH0016)~~