Velocity Domain-Based Distributed Pursuit- Encirclement Control for Multi-USVs With Incomplete Information

控制理论(社会学) 领域(数学分析) 计算机科学 障碍物 避碰 约束(计算机辅助设计) 卡尔曼滤波器 最优控制 碰撞 数学优化 控制(管理) 工程类 人工智能 数学 机械工程 数学分析 计算机安全 政治学 法学
作者
Yangyang Liu,Chun Liu,Yizhen Meng,Xiaoqiang Ren,Xiaofan Wang
出处
期刊:IEEE transactions on intelligent vehicles [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:9 (2): 3246-3257 被引量:6
标识
DOI:10.1109/tiv.2023.3347398
摘要

This paper aims to investigate the distributed pursuit-encirclement control of multiple unmanned surface vehicles (multi-USVs) with incomplete information, characterized by local observation, communication constraint, and velocity absence, in complex environments. A velocity domain-based approach decomposing the pursuit-encirclement issue into velocity planning problem and velocity tracking problem is proposed to deal with this scenario, while considering obstacle avoidance and incomplete information. Firstly, the developed neural network (NN)-based unscented kalman filter (UKF), which is sufficiently real-time and adaptable to environmental features, is established to predict the velocity of the observed USVs. Subsequently, optimal reciprocal collision avoidance (ORCA) is employed to transform the pursuit-encirclement problem into the velocity domain, which enables the planning of optimal velocities that are collision-free while accomplishing the pursuit and encirclement mission. Furthermore, the velocity tracking problem for planned optimal velocity is considered as an optimization problem, where a cost function is designed and solved with adaptive dynamic programming (ADP) technique. Finally, the simulation results verify the effectiveness of the proposed distributed pursuit-encirclement control method.
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
ice完成签到 ,获得积分10
刚刚
四叱冬青木完成签到 ,获得积分10
1秒前
小鱼僧完成签到 ,获得积分10
1秒前
愉快无心完成签到 ,获得积分10
2秒前
wsj完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
浮云发布了新的文献求助10
4秒前
牛牛完成签到,获得积分10
5秒前
JamesPei应助zz采纳,获得10
6秒前
6秒前
研友_西门孤晴完成签到,获得积分10
6秒前
酷波er应助文车采纳,获得10
7秒前
畅快海云完成签到 ,获得积分10
7秒前
小蘑菇应助Sun1c7采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
yxrose完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
雨琴完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
16秒前
17秒前
13qchen4完成签到 ,获得积分10
18秒前
酷波er应助wBw采纳,获得10
20秒前
文车发布了新的文献求助10
21秒前
Sicily发布了新的文献求助30
21秒前
qqqyy完成签到,获得积分0
22秒前
22秒前
舒心的瑾瑜完成签到,获得积分10
22秒前
罗浚航完成签到,获得积分10
23秒前
123完成签到,获得积分10
24秒前
温茹完成签到 ,获得积分10
25秒前
罗浚航发布了新的文献求助10
26秒前
小鱼僧发布了新的文献求助30
27秒前
爆米花完成签到 ,获得积分10
27秒前
SCIER完成签到,获得积分10
29秒前
英俊雁兰完成签到 ,获得积分10
31秒前
32秒前
猫橘汽水完成签到,获得积分10
33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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
International Energy Investment Law: The Pursuit of Stability (2nd Edition) 500
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
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 7716282
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9271188
关于积分的说明 20084984
捐赠科研通 7292596
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3298779
关于科研通互助平台的介绍 2452912
邀请新用户注册赠送积分活动 2306158