Adaptive barrier Lyapunov function-based obstacle avoidance control for an autonomous underwater vehicle with multiple static and moving obstacles

避障 控制理论(社会学) 李雅普诺夫函数 障碍物 计算机科学 避碰 过程(计算) 路径(计算) 自适应控制 控制工程 控制Lyapunov函数 运动规划 Lyapunov稳定性 工程类 控制(管理) 移动机器人 Lyapunov重新设计 法学 碰撞 机器人 人工智能 非线性系统 物理 量子力学 程序设计语言 计算机安全 政治学 操作系统
作者
Jianyu Liu,Min Zhao,Lei Qiao
出处
期刊:Ocean Engineering [Elsevier BV]
卷期号:243: 110303-110303 被引量:30
标识
DOI:10.1016/j.oceaneng.2021.110303
摘要

This study focuses on addressing the waypoints-based path-following problem of an autonomous underwater vehicle (AUV) within multiple static and moving obstacles environment. In order to guarantee the safety of AUV obstacle avoidance in complex marine environment, it requires an effective guidance law to plan a safe path and a robust control method to force the AUV to follow safe path to avoid obstacles. Based on the dynamical virtual ship principle, an improved guidance law is developed with the dynamic virtual AUV (DVA) principle. This guidance law generates real-time commands for AUV to follow reference path and avoid obstacle. Furthermore, by combining adaptive laws and barrier Lyapunov function, an effective robust control algorithm is proposed to drive the AUV to follow the DVA. The adaptive law is used to approximate the dynamic uncertainties and external disturbances. The barrier Lyapunov function (BLF) is employed to guarantee the tracking errors within the preset bounds and thus ensure the safety of the AUV during the obstacle avoidance process. Finally, simulations are performed to verify the effectiveness and feasibility of the proposed control strategy.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
感动城发布了新的文献求助10
刚刚
碳基生物发布了新的文献求助10
刚刚
Ava应助一朵太阳花采纳,获得10
刚刚
自觉的万言完成签到,获得积分10
刚刚
圈儿多尼完成签到,获得积分10
刚刚
蔬菜狗狗发布了新的文献求助10
1秒前
明亮飞机发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
Ken完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
跳跃的凡柔完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
mnys完成签到,获得积分10
3秒前
zzz完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
青柠衬酸发布了新的文献求助10
4秒前
Yixuan_Zou发布了新的文献求助10
4秒前
cdercder应助HuiYmao采纳,获得10
4秒前
李禹晗完成签到,获得积分10
4秒前
火星上寻双完成签到 ,获得积分20
4秒前
5秒前
查重发布了新的文献求助10
6秒前
林小雨完成签到,获得积分10
6秒前
研友_LjbjzL完成签到,获得积分10
6秒前
xuejingling完成签到,获得积分10
6秒前
whitedawn完成签到 ,获得积分10
7秒前
汉堡包应助闫晓涵采纳,获得10
7秒前
清爽指甲油完成签到,获得积分10
7秒前
落后的嚣完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
魏钦完成签到 ,获得积分10
8秒前
迅速的洪纲完成签到,获得积分10
8秒前
元66666完成签到 ,获得积分10
8秒前
rr完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI2S应助糖豆子采纳,获得10
9秒前
9秒前
Cola完成签到,获得积分0
9秒前
9秒前
小小施完成签到,获得积分10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
近红外光谱定性分析原理、技术及应用 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6531216
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8323890
关于积分的说明 17821883
捐赠科研通 5632666
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2932634
邀请新用户注册赠送积分活动 1909316
关于科研通互助平台的介绍 1768557