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.

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
1秒前
weijian完成签到,获得积分10
1秒前
ww完成签到,获得积分10
1秒前
合伙发布了新的文献求助10
1秒前
cccc完成签到,获得积分10
1秒前
小鱼哈哈发布了新的文献求助10
2秒前
魏骜琦发布了新的文献求助10
2秒前
lsh发布了新的文献求助10
3秒前
奋斗朋友发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
曹小妍完成签到,获得积分10
3秒前
sxy完成签到,获得积分20
3秒前
3秒前
大王叫我来巡山完成签到,获得积分10
3秒前
机智初夏发布了新的文献求助10
3秒前
小蘑菇应助风信子deon01采纳,获得10
4秒前
三分之一星辰完成签到 ,获得积分10
4秒前
cbbb完成签到,获得积分10
4秒前
bubble嘞发布了新的文献求助10
4秒前
百宝发布了新的文献求助10
4秒前
Akim应助cxf采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
vv发布了新的文献求助10
5秒前
桐桐应助sarto采纳,获得10
6秒前
科研通AI6.1应助Sam十九采纳,获得10
6秒前
感动城完成签到,获得积分10
6秒前
我爱行楷完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
智闭郑完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
LiuYikun发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
吴军霄完成签到,获得积分10
7秒前
凉雨渲发布了新的文献求助10
7秒前
XJL关闭了XJL文献求助
8秒前
充电宝应助linlind采纳,获得10
8秒前
混元形意太极门完成签到,获得积分10
8秒前
zxx完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
高分求助中
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
久松真一著作集〈第5巻〉禅と芸術 500
Fundamentals of Modern Mathematics: A Practical Review (Dover Books on Mathematics) 500
Cold War Transcended: Australia's China Policy, 1949-1990 470
Cybercrime: The Transformation of Crime in the Information Age, 2nd Edition 400
Moore's Clinically Oriented Anatomy 10th Edition 400
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 6616224
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8380810
关于积分的说明 17929178
捐赠科研通 5784747
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2959508
邀请新用户注册赠送积分活动 1934716
关于科研通互助平台的介绍 1838740