طراحی کنترلگر تعقیب مسیر هماهنگ برای گروه شناور زیرسطحی با در نظر گرفتن مسئله اجتناب از برخورد

در این مقاله مسئله حرکت هماهنگ یک گروه زیرسطحی با در نظر گرفتن مسئله اجتناب از برخورد زیرسطحی ها با موانع و همچنین با یکدیگر مورد بررسی قرار می گیرد. بدین منظور در ابتدا با استفاده از روش گام به عقب، برای یک زیرسطحی کنترلگر تعقیب مسیر طراحی می گردد. اثبات پایداری کنترلگر ارائه شده با استفاده از قاعده لیاپانوف انجام می گیرد. در ادامه با استفاده از قواعد تئوری گراف، مدل سازی ارتباط بین زیرسطحی ها انجام شده و کنترلگر تعقیب مسیر برای یک زیرسطحی به کنترلگر تعقیب مسیر به صورت هماهنگ برای گروه زیرسطحی تعمیم داده می شود. سپس مسئله اجتناب از برخورد بررسی می شود. بدین منظور با استفاده از روش سیکل حد پیرامون هر مانع یک بیضی در نظر گرفته شده و در صورت خطر برخورد یکی از عوامل با موانع، کنترلگر اجتناب از برخورد فعال می شود. همچنین این روش برای مسئله اجتناب از برخورد عوامل با همدیگر نیز مورد استفاده قرار می گیرد. در نهایت نیز با استفاده از ضرایب هیدرودینامیکی یک زیرسطحی شبیه سازی انجام شده و نتایج به منظور عملکرد صحیح کنترلگر طراحی شده، ارائه می شود.