Manobra Cooperativa de Formação com Retroalimentação de Saída de Veículos Superficiais Autônomos com Preservação de Conectividade e Evitação de Colisões

Neste artigo, um problema de manobra cooperativa de formação variável no tempo com preservação de conectividade e evitação de colisões é investigado para uma frota de veículos superficiais autônomos (ASVs) com medições de posição e rumo. Cada veículo está sujeito a cinemática desconhecida induzida por incerteza no modelo interno e distúrbios externos. A princípio, um observador de estado não linear é utilizado para recuperar a velocidade linear não medida e a taxa de guinada, bem como a incerteza e os distúrbios desconhecidos. Em seguida, leis de controle de manobra cooperativa de formação variável no tempo baseadas em funções potenciais artificiais, diferenciadores não lineares de rastreamento e uma técnica de retrocesso são projetadas. A estabilidade do sistema de controle distribuído em malha fechada é analisada com base na estabilidade de entrada para estado e estabilidade em cascata. As características salientes do método proposto são as seguintes. Primeiro, manobra cooperativa de formação variável no tempo com a capacidade de preservação de conectividade e evitação de colisões pode ser alcançada na ausência de medições de velocidade. Segundo, a complexidade das leis de controle de manobra cooperativa de formação variável no tempo é reduzida sem recorrer ao controle dinâmico da superfície. Terceiro, a incerteza e o distúrbio são ativamente rejeitados na presença de medições de posição e rumo. Resultados de simulação são apresentados para substanciar o método de controle de retroalimentação de saída proposto para manobra cooperativa de formação variável no tempo de ASVs com preservação de conectividade e evitação de colisões.