Control discontinuo por frontera de una red de vehículos autónomos basados en una ecuación de onda

Luis Tupak Aguilar-Bustos

doi:10.29057/icbi.v11iEspecial2.10930

Luis Tupak Aguilar-Bustos Instituto Politécnico Nacional https://orcid.org/0000-0001-6603-6485

DOI: https://doi.org/10.29057/icbi.v11iEspecial2.10930

Palabras clave: Red de vehiculos autonomos, ecuación en derivadas parciales, control frontera, control de estructura variable

Resumen

Los sistemas multiagente están compuestos por multiples robots o vehiculos autonomos que interactúan entre sí y con el entorno. Uno de los retos pendientes es el desarrollo de modelos para sistemas multiagente capaces de capturar la complejidad dinámica del sistema y permitir su control y coordinaci\'on. En este articulo se presenta una primera aproximacion de control de una red de vehiculos pero basado en la ecuacion de onda, que es una ecuacion en derivadas parciales hiperbolica. La idea es que a través del vehículo líder (o de frontera) se puedan coordinar los demás vehículos seguidores que conforman el conjunto total de estados. Para validar esta aproximacion, se realiza una prueba de estabilidad mediante una funcional estricta de Lyapunov y los resultados de simulación demuestran la eficacia del sistema de lazo cerrado.

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.

Citas

Aguilar, L., Orlov, Y., y Pisano, A. (2021). Leader-follower synchronization and ISS analysis for a network of boundary-controlled wave PDEs. IEEE Control Systems Letters, 5:683–688.

Alonso-Mora, J., Montijano, E., Nageli, T., Hilliges, O., Schwager, M., y Rus, D. (2019). Distributed multi-robot formation control in dynamic environments. Autonomous Robots, 43:1079–1100.

Butcher, J. (1996). A history of Runge-Kutta methods. Applied Numerical Mathematics, 20:247–260. Christofides, P. (2000). Nonlinear and Robust Control of PDE Systems: Methods and Applications to Transport-Reaction Processes. Birkhauser, New York.

Dong, X., Yu, B., Shi, Z., y Zhong, Y. (2015). Time-varying formation control for unmanned aerial vehicles: Theories and applications. IEEE Transactions on Control Systems Technology, 23(1):340–438.

Gutierrez-Oribio, D., Orlov, Y., Stefanou, I., y Plestan, F. (2022). Advances in sliding mode control of earthquakes via boundary tracking of wave and diffusion PDEs. En Proc. of 16th International Workshop on Variable Structure Systems, pp. 231–236, Rio de Janeiro, Brazil.

Krstic, M. y Smyshlyaev, A. (2008). Boundary Control of PDEs. Society for Industrial and Applied Mathematics, Philadelphia, PA.

Li, P., Abbasi, A., El-Zahar, E. R., Farooq, W., Hussain, Z., Khan, S. U., Khan, M. I., Farooq, S., Malik, M., yWang, F. (2022). Hall effects and viscous dissipation applications in peristaltic transport of Jeffrey nanofluid due to wave frame. Colloid and Interface Science Communications, 47:100593.

Lienard, A. (1928). Etude des oscillations entretenues. Revue g´en´erale de l Electricit´e, 23:910–912, 946–654. Peng, X.-J. y He, Y. (2022). Consensus of multi-agent systems with state and input delays via non-fragile protocol. International Journal of Systems Science, 53:2584–2596.

Raza, H. e Ioannou, P. (1996). Vehicle following control design for automated highway systems. IEEE Control Systems, 16:43–60.

Teixeira, M. A. S., Neves-Jr, F., Koubaa, A., Ramos De Arruda, L. V., y Schneider De Oliveira, A. (2020). A quadral-fuzzy control approach to flight formation by a fleet of unmanned aerial vehicles. IEEE Access, 8:64366–64381.

Zhu, Y. y Fridman, E. (2022). Extremum seeking via a time-delay approach to averaging. Automatica, 135:109965.