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洋流干扰下的多自主水面无人船最优覆盖控制
  • ISSN号:1000-2758
  • 期刊名称:西北工业大学学报
  • 时间:2014.10.15
  • 页码:769-774
  • 分类:TG156[金属学及工艺—热处理;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]西北工业大学航海学院,陕西西安710072
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金(60875071,51209174)与西工大博士论文创新基金(CX201418)资助
  • 相关项目:通讯受限下面向海区监视的多UUV协同控制研究
中文摘要:

针对洋流干扰下的多自主水面无人船( ASV)对有限海洋环境进行覆盖监控的最优化问题,提出一种基于环境信息密度的分布式控制方法。该控制方法是在考虑洋流因素的情况下,以二阶Euler-Lagrange模型为控制模型的最优覆盖策略。首先建立基于欠驱动系统的最优覆盖模型,提出时变洋流干扰下的多ASV最优区域分配算法。在此基础上,针对ASV的欠驱动特性,综合应用运动学控制方法与Backstepping技术设计基于二阶Euler-lagrange方程的最优覆盖控制算法,并利用Lyapunov稳定性理论证明其稳定性。最后对多ASV最优覆盖网络进行仿真验证实验,实验结果表明该控制方法能够使多ASV在洋流干扰下从区域Q的任意初始位置收敛到最优覆盖配置。

英文摘要:

A decentralized coverage control law is presented to drive a network of autonomous underwater vehicles ( ASVs) to an optimal coverage configuration in the ocean environment. Firstly, the transformation of Voronoi Parti-tion is proposed with the disturbance by ocean currents considered. The transformation recalculated the Voronoi Par-tition and the optimization localization. A controller is provided by introducing a kinematic algorithm to propagate ASVs throughout the network with arbitrary initial positions. The dynamical control law is then improved from the ki-nematic controller by employing the adaptive back-stepping techniques. Convergence and stability of ASV system are proved with Lyapunov stability theorem. Simulation results are presented to illustrate the effectiveness of these approaches.

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期刊信息
  • 《西北工业大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国工业和信息化部
  • 主办单位:西北工业大学
  • 主编:胡沛泉
  • 地址:西安市友谊西路127号(西工大校园158号信箱)
  • 邮编:710072
  • 邮箱:xuebao@mwpu.edu.cn
  • 电话:029-88495455
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-2758
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1070/T
  • 邮发代号:52-182
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:10173