Distributed Lyapunov-Based Model Predictive Formation Tracking Control for Autonomous Underwater Vehicles Subject to Disturbances

控制理论(社会学) 稳健性(进化) 李雅普诺夫函数 计算机科学 模型预测控制 水下 Lyapunov稳定性 弹道 控制工程 工程类 控制(管理) 人工智能 非线性系统 生物化学 化学 物理 海洋学 量子力学 天文 基因 地质学
作者
Henglai Wei,Chao Shen,Yang Shi
出处
期刊:IEEE transactions on systems, man, and cybernetics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:51 (8): 5198-5208 被引量:141
标识
DOI:10.1109/tsmc.2019.2946127
摘要

This article studies the formation tracking problem of a team of autonomous underwater vehicles (AUVs) with the ocean current disturbances. A distributed Lyapunov-based model predictive controller (DLMPC) is designed such that AUVs can keep the desired formation while tracking the reference trajectory, despite the presence of external disturbances. The DLMPC inherits the stability and robustness of the extended state observer (ESO)-based auxiliary control law and invokes online optimization to improve formation tracking performance of the multi-AUV system. The closed-loop stability of the multi-AUV system is guaranteed by the stability constraint that utilizes the ESO-based auxiliary controller and the associated Lyapunov function. Furthermore, the inter-AUV collision avoidance can be achieved by incorporating well-designed artificial potential fields-based cost term in the formation tracking cost function. Extensive simulations on the Saab Falcon AUVs are carried out, demonstrating the superior control performance and robustness of the proposed method.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
6秒前
7秒前
贰鸟发布了新的文献求助30
9秒前
友好采蓝发布了新的文献求助10
10秒前
Ava应助乐瑶采纳,获得10
11秒前
12秒前
岁月如歌完成签到 ,获得积分0
19秒前
比比谁的速度快应助贰鸟采纳,获得30
19秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
28秒前
高高的哈密瓜完成签到 ,获得积分10
34秒前
含糊的无声完成签到 ,获得积分10
36秒前
LJJ完成签到 ,获得积分10
40秒前
41秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
43秒前
77完成签到 ,获得积分10
44秒前
wen发布了新的文献求助10
48秒前
陶军辉完成签到 ,获得积分10
49秒前
QiaoHL完成签到 ,获得积分10
51秒前
小花生完成签到 ,获得积分10
54秒前
一路硕博完成签到,获得积分10
54秒前
PDIF-CN2完成签到,获得积分10
54秒前
CNYDNZB完成签到 ,获得积分10
56秒前
56秒前
57秒前
调皮的过客完成签到,获得积分10
58秒前
稳重乌冬面完成签到 ,获得积分10
1分钟前
洸彦完成签到 ,获得积分10
1分钟前
H-kevin.完成签到 ,获得积分10
1分钟前
乐瑶发布了新的文献求助10
1分钟前
秦梦瑶瑶完成签到,获得积分20
1分钟前
是真的完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zzzzzzzz应助wen采纳,获得10
1分钟前
李海平完成签到 ,获得积分10
1分钟前
CYYDNDB完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Luna爱科研完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Yep0672完成签到,获得积分10
1分钟前
无奈醉柳完成签到 ,获得积分10
1分钟前
天才小能喵完成签到 ,获得积分0
1分钟前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Social Research Methods (4th Edition) by Maggie Walter (2019) 2390
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4008738
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3548380
关于积分的说明 11298823
捐赠科研通 3283051
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1810290
邀请新用户注册赠送积分活动 885976
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 811218