Control Óptimo Aproximado de Vehículos de Superficie Autónomos de Tiempo Predefinido Auto-Disparado Dinámico con...

Área de la Ciencia:

• Robótica y Sistemas de Control
• Inteligencia Artificial
• Ingeniería Marina

Sus antecedentes:

• Los vehículos de superficie autónomos (ASV) requieren estrategias de control robustas para navegar eficazmente en entornos dinámicos.
• Las perturbaciones y las limitaciones computacionales plantean desafíos significativos para el control de movimiento en tiempo real de los ASV.
• Los métodos de control existentes a menudo carecen de eficiencia en términos de carga computacional y de comunicación.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una estrategia de control de movimiento óptimo de tiempo predefinido para ASV que enfrentan perturbaciones.
• Implementar un marco de auto-disparo dinámico para reducir la sobrecarga computacional y de comunicación.
• Garantizar un movimiento estable del ASV dentro de un marco de tiempo especificado utilizando aprendizaje por refuerzo.

Principales métodos:

• Formulación de una estrategia de control de modo deslizante integral de segundo orden (SOISM) de tiempo predefinido.
• Desarrollo de una estrategia de control de movimiento óptimo aproximado (AOM) de tiempo predefinido utilizando una red de crítico única.
• Aplicación de un marco de auto-disparo dinámico para actualizaciones de control adaptativo.
• Diseño de nuevas funciones de Lyapunov y condiciones disparadas para el análisis de estabilidad.

Principales resultados:

• Las estrategias de control SOISM y AOM propuestas eliminan eficazmente la influencia de las perturbaciones en los ASV.
• El marco de auto-disparo dinámico reduce significativamente las cargas computacionales y de comunicación.
• Se demuestra la estabilidad de la dinámica del modo deslizante y del ASV perturbado dentro de un marco de tiempo especificado.
• Los resultados de la simulación confirman la eficacia del enfoque de control de movimiento desarrollado.

Conclusiones:

• El enfoque de control integrado garantiza un movimiento estable y óptimo para los ASV bajo perturbaciones.
• El marco de auto-disparo dinámico mejora la eficiencia del sistema de control.
• Esta investigación proporciona una solución robusta y computacionalmente eficiente para el control de movimiento de ASV.