Distributed fixed‐time sliding mode formation control for unmanned aerial‐ground vehicle (UAV‐UGV) heterogeneous system

无人地面车辆 模式(计算机接口) 滑模控制 计算机科学 控制理论(社会学) 航空航天工程 实时计算 控制(管理) 控制工程 工程类 人工智能 物理 操作系统 量子力学 非线性系统
作者
Xing Guo,Qing Li,Qijia Yao,Xiaoya Lu
出处
期刊:Asian Journal of Control [Wiley]
标识
DOI:10.1002/asjc.3541
摘要

Abstract This study proposes a distributed fixed‐time sliding mode formation control (FTSMFC) method to address formation control problem for unmanned aerial‐ground vehicle (UAV‐UGV) heterogeneous system under the directed topology and subject to external disturbances. First, a distributed fixed‐time state observer (FTSO) is introduced to provide state estimation of the leader UAV, which overcomes the limitation of partial information availability among followers. Then, a novel fixed‐time disturbance observer (FTDO) is presented to enhance the system's anti‐disturbance ability by estimating and compensating external disturbances within a fixed time. Furthermore, by integrating sliding mode techniques and the information from the FTSO and FTDO, a distributed FTSMFC is developed to enforce the system to achieve predefined formation configuration within a fixed time independent of initial states of the system. Finally, a simulation comparison with the other controllers is carried out to show the validity and superiority of the proposed formation control law.
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