Khái niệm cốt lõi
Das vorgeschlagene Führungsgesetz auf Basis von Vektorfeldern verbessert die Genauigkeit der Pfadverfolgung von unbemannten Oberflächenfahrzeugen und gewährleistet gleichzeitig deren Sicherheit.
Tóm tắt
Der Beitrag entwickelt ein Führungsgesetz für unbemannte Oberflächenfahrzeuge (USV), das auf dem Konzept von Vektorfeldern basiert. Das vorgeschlagene Führungsgesetz, das als "Vektorfeld-basiertes adaptives Line-Of-Sight-Führungsgesetz" (VFALOS) bezeichnet wird, zielt darauf ab, die Genauigkeit der Pfadverfolgung zu verbessern und die Überschwingzeit während der Verfolgung gekrümmter Pfade zu minimieren.
Die Hauptbeiträge sind:
- Entwicklung eines adaptiven Line-Of-Sight-Führungsgesetzes auf Basis von Vektorfeldern, um die Lenkleistung des unbemannten Bootes zu verbessern und Dämpfungseigenschaften über die Spur für Fehlerüberschwingungen zu bieten.
- Stabilitätsanalyse, die zeigt, dass das vorgeschlagene Führungsgesetz global κ-exponentiell stabil ist, wenn es auf einen idealen Pfad aus geraden und gekrümmten Linien konvergiert.
- Verifizierung der Effektivität des vorgeschlagenen Führungsgesetzes und seiner Robustheit gegenüber unvorhersehbaren externen Störungen durch Simulationen und Experimente auf einem See.
Die Ergebnisse zeigen, dass das VFALOS-Führungsgesetz die Genauigkeit der Pfadverfolgung des USV verbessert und gleichzeitig die Sicherheit des USV-Betriebs gewährleistet.
Thống kê
Die Kinematik des USV wird durch Gleichungen (1) bis (6) beschrieben.
Die Dynamik des USV wird durch Gleichungen (7) bis (11) beschrieben.
Die Gleichungen (16) und (17) definieren das vorgeschlagene VFALOS-Führungsgesetz.
Die Gleichung (30) beschreibt die Verteilung der gewünschten Geschwindigkeit des USV während der Pfadverfolgung.
Trích dẫn
"Das vorgeschlagene Führungsgesetz auf Basis von Vektorfeldern verbessert die Genauigkeit der Pfadverfolgung von unbemannten Oberflächenfahrzeugen und gewährleistet gleichzeitig deren Sicherheit."
"Das VFALOS-Führungsgesetz nicht nur Geraden besser verfolgt, sondern auch den gewünschten Pfad in Kurven mit weniger Überschwingen und besserer Verfolgungsleistung nachverfolgt."