آدرس ایمیل خود را وارد نمایید
ثبت
پیام خود را بنویسید
دوره 12، شماره 24 - ( 10-1395 )
جلد 12 شماره 24 صفحات 39-23 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Sayyaadi H, Ghasemi I. Design of coordinated path following controller for multiple autonomous underwater vehicle considering obstacles and collision avoidance. Marine Engineering 2017; 12 (24) :23-39
URL: http://marine-eng.ir/article-1-462-fa.html
URL: http://marine-eng.ir/article-1-462-fa.html
صیادی حسن، قاسمی ایمان. طراحی کنترلگر تعقیب مسیر هماهنگ برای گروه شناور زیرسطحی با در نظر گرفتن مسئله اجتناب از برخورد. مهندسی دریا. 1395; 12 (24) :23-39
حسن صیادی* 
1، ایمان قاسمی1
1، ایمان قاسمی1
1- دانشگاه صنعتی شریف
چکیده: (5052 مشاهده)
در این مقاله مسئله حرکت هماهنگ یک گروه زیرسطحی با در نظر گرفتن مسئله اجتناب از برخورد زیرسطحی‌ها با موانع و همچنین با یکدیگر مورد بررسی قرار می‌گیرد. بدین منظور در ابتدا با استفاده از روش گام به عقب، برای یک زیرسطحی کنترلگر تعقیب مسیر طراحی می‌گردد. اثبات پایداری کنترلگر ارائه شده با استفاده از قاعده لیاپانوف انجام می‌گیرد. در ادامه با استفاده از قواعد تئوری گراف، مدل‌سازی ارتباط بین زیرسطحی‌ها انجام شده و کنترلگر تعقیب مسیر برای یک زیرسطحی به کنترلگر تعقیب مسیر به صورت هماهنگ برای گروه زیرسطحی تعمیم داده می‌شود. سپس مسئله اجتناب از برخورد بررسی می‌شود. بدین منظور با استفاده از روش سیکل حد پیرامون هر مانع یک بیضی در نظر گرفته شده و در صورت خطر برخورد یکی از عوامل با موانع، کنترلگر اجتناب از برخورد فعال می‌شود. همچنین این روش برای مسئله اجتناب از برخورد عوامل با همدیگر نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. در نهایت نیز با استفاده از ضرایب هیدرودینامیکی یک زیرسطحی شبیه‌سازی انجام شده و نتایج به منظور عملکرد صحیح کنترلگر طراحی شده، ارائه می‌شود.
نوع مطالعه: مقاله پژوهشي |
موضوع مقاله:
طراحي، هیدروديناميك و ساخت زيرسطحي
دریافت: 1394/10/21 | پذیرش: 1395/9/7
دریافت: 1394/10/21 | پذیرش: 1395/9/7
فهرست منابع
1. Park, B. S., (2015), Adaptive formation control of underactuated autonomous underwater vehicles, Ocean Engineering. 96, 1-7.
2. Do, K. D., (2012), Formation control of underactuated ships with elliptical shape approximation and limited communication ranges, Automatica. 48, 1380-1388.
3. Dong, W., (2010), Cooperative control of underactuated surface vessels, IET control theory & applications. 4, 1569-1580.
4. Cui, R., Sam Ge, S., Voon Ee How, B. & Sang Choo, Y., (2010), Leader–follower formation control of underactuated autonomous underwater vehicles, Ocean Engineering. 37, 1491-1502.
5. Lawton, J. R., (2000), A behavior-based approach to multiple spacecraft formation flying, Citeseer.
6. Ren, W. & Sorensen, N., (2008), Distributed coordination architecture for multi-robot formation control, Robotics and Autonomous Systems. 56, 324-333.
7. Do, K., (2011), Practical formation control of multiple underactuated ships with limited sensing ranges, Robotics and Autonomous Systems. 59, 457-471.
8. Gazi, V., (2005), Swarm aggregations using artificial potentials and sliding-mode control, Robotics, IEEE Transactions on. 21, 1208-1214.
9. Hu, Q., Dong, H., Zhang, Y. & Ma, G., (2015), Tracking control of spacecraft formation flying with collision avoidance, Aerospace Science and Technology. 42, 353-364.
10. Ranjbar-Sahraei, B., Shabaninia, F., Nemati, A. & Stan, S.-D., (2012), A novel robust decentralized adaptive fuzzy control for swarm formation of multiagent systems, Industrial Electronics, IEEE Transactions on. 59, 3124-3134.
11. Wang, Y., Yan, W. & Li, J., (2012), Passivity-based formation control of autonomous underwater vehicles, IET control theory & applications. 6, 518-525.
12. Ghommam, J. & Saad, M., (2014), Backstepping-based cooperative and adaptive tracking control design for a group of underactuated AUVs in horizontal plan, International Journal of Control. 87, 1076-1093.
13. Li, S. & Wang, X., (2013), Finite-time consensus and collision avoidance control algorithms for multiple AUVs, Automatica. 49, 3359-3367.
14. Dong, W. & Farrell, J., (2008), Formation control of multiple underactuated surface vessels, IET Control Theory & Applications. 2, 1077-1085.
15. Ghommam, J., Calvo, O. & Rozenfeld, A., (2008), Coordinated path following for multiple underactuated AUVs. Paper presented at the OCEANS 2008-MTS/IEEE Kobe Techno-Ocean.
16. Peng, Z., Wang, D., Chen, Z., Hu, X. & Lan, W., (2013), Adaptive dynamic surface control for formations of autonomous surface vehicles with uncertain dynamics, Control Systems Technology, IEEE Transactions on. 21, 513-520.
17. Siegwart, R. & Nourbakhsh, I. R., (2012), Autonomous mobile robots, Massachusetts Institute of Technology.
18. Hwang, Y. K. & Ahuja, N., (1992), Gross motion planning—a survey, ACM Computing Surveys (CSUR). 24, 219-291.
19. Kuffner, J. J. & LaValle, S. M., (2000), RRT-connect: An efficient approach to single-query path planning. Paper presented at the Robotics and Automation, 2000 Proceedings ICRA'00 IEEE International Conference on.
20. Aalbers, A., (2013), Obstacle avoidance using limit cycles, TU Delft, Delft University of Technology.
21. Li, Y., Gao, J., Su, X. & Zhao, J., (2014), Cooperation control of multiple miniature robots in unknown obstacle environment, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part I: Journal of Systems and Control Engineering, 0959651814560422.
22. Kim, D.-H. & Kim, J.-H., (2003), A real-time limit-cycle navigation method for fast mobile robots and its application to robot soccer, Robotics and Autonomous Systems. 42, 17-30.
23. Soltan, R. A., Ashrafiuon, H. & Muske, K. R., (2011), ODE-based obstacle avoidance and trajectory planning for unmanned surface vessels, Robotica. 29, 691-703.
24. Ghasemi, M., Nersesov, S. G., Clayton, G. & Ashrafiuon, H., (2014), Sliding mode coordination control for multiagent systems with underactuated agent dynamics, International Journal of Control. 87, 2615-2633.
25. Fossen, T. I., (1994), Guidance and control of ocean vehicles, Wiley New York.
26. Rahimiyan, M., (1388), Dynamic simulation of AUV, Sharif university of technology. (In Persian)
27. Do, K. D. & Pan, J., (2009), Control of ships and underwater vehicles: design for underactuated and nonlinear marine systems, Springer.
28. Bondy, J. A. & Murty, U. S. R., (1976), Graph theory with applications, Macmillan London.
29. Do, K. D. & Pan, J., (2006), Underactuated ships follow smooth paths with integral actions and without velocity measurements for feedback: theory and experiments, Control Systems Technology, IEEE Transactions on. 14, 308-322.
30. Do, K., (2010), Practical control of underactuated ships, Ocean Engineering. 37, 1111-1119.
31. Ghommam, J. & Mnif, F., (2009), Coordinated path-following control for a group of underactuated surface vessels, Industrial Electronics, IEEE Transactions on. 56, 3951-3963.
32. Khalil, H. K. & Grizzle, J., (1996), Nonlinear systems, Prentice hall New Jersey.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
International Journal of Maritime Technology is licensed under a
Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.