Multi-UAV Formation Control Based on a Novel Back-Stepping Approach

控制理论(社会学) 李雅普诺夫函数 弹道 趋同(经济学) 计算机科学 理论(学习稳定性) 国家(计算机科学) 控制(管理) 控制工程 工程类 人工智能 算法 非线性系统 物理 量子力学 天文 机器学习 经济 经济增长
作者
Jialong Zhang,Jianguo Yan,Pu Zhang
出处
期刊:IEEE Transactions on Vehicular Technology [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:69 (3): 2437-2448 被引量:160
标识
DOI:10.1109/tvt.2020.2964847
摘要

This paper addressed a well-documented open problem regarding multiple unmanned aerial vehicles (multi-UAVs) formation keeping. A cooperative guidance control method based on the back-stepping approach is proposed to rapidly form the desired formation and reach the multi-UAV steady state. The UAV formation system consists of four UAVs, forming a regular triangle formation. One of the UAVs is a virtual leader and is located at the center of the triangle; the other three UAVs are located at the vertices of the triangle. The forward speed of leader is used as the forward direction of the formation, and the followers follow the leader in a formation flight. The error dynamics model of each follower is established by using the leader guidance mechanism, and the communication mode between any two UAVs is established based on graph theory. In addition, the guidance control law is obtained via the back-stepping approach. We reasonably construct the Lyapunov function to prove the stability of the proposed cooperative guidance control law in formation aggregation and keeping. Moreover, the proposed method is compared with the model prediction method (MPC) and the Lyapunov method to further verify the effectiveness of the proposed method. The simulation results show that each UAV can converge to the desired motion trajectory and fly in the desired formation with fast convergence speed and small steady-state error.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
刚刚
小郭完成签到,获得积分20
刚刚
睡懒觉完成签到,获得积分10
2秒前
丘比特应助润柏海采纳,获得50
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
wasabi完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
iop完成签到,获得积分20
3秒前
晚风轻吹发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
淡淡的秋寒完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
树怪挤蘑菇完成签到 ,获得积分10
4秒前
6秒前
夏昊天完成签到,获得积分10
6秒前
海芝士莓果酱完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
qzy发布了新的文献求助10
8秒前
Levonpox发布了新的文献求助10
8秒前
疯狂的丹珍完成签到,获得积分10
8秒前
852应助小猪啵比采纳,获得10
8秒前
飞天猪完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
朴素亦绿完成签到,获得积分10
9秒前
Lee发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
Youtata发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
hzm完成签到,获得积分10
13秒前
zlx完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
XHCZ发布了新的文献求助10
13秒前
科研通AI2S应助甜甜寄凡采纳,获得10
14秒前
chenbin发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
2025210182发布了新的文献求助10
15秒前
小虫子发布了新的文献求助150
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The anomeric effect 1314
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7734627
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9284967
关于积分的说明 20167781
捐赠科研通 7312574
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3304681
关于科研通互助平台的介绍 2457302
邀请新用户注册赠送积分活动 2314010