Cylindrical bounded quaternion control for tracking and surrounding a ground target using UAVs

Autor: Hernan Abaunza, Didier Theilliol, Laurent Ciarletta, Pedro Castillo, Adel Belkadi
Přispěvatelé: Heuristique et Diagnostic des Systèmes Complexes [Compiègne] (Heudiasyc), Université de Technologie de Compiègne (UTC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Recherche en Automatique de Nancy (CRAN), Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), SIMulating and Building IOT (SIMBIOT), Department of Networks, Systems and Services (LORIA - NSS), Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-10-EQPX-0044,ROBOTEX,Réseau national de plateformes robotiques d'excellence(2010), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: 21st IFAC World Congress, IFAC 2020
21st IFAC World Congress, IFAC 2020, Jul 2020, Berlin, Germany. pp.9354-9359
21st IFAC World Congress, IFAC 2020, Jul 2020, Berlin, Germany
Popis: International audience; A cooperative tracking algorithm for multiple quadrotors autonomously tracking and surrounding a target ground vehicle is presented in this paper. A nonlinear bounded controller is proposed using geometrical functions to stabilize the translational and rotational dynamics using bounded 3-dimensional control inputs, employing quaternion properties and operators in its design, Lyapunov theory is used to prove system stability. The navigation challenge is tackled by proposing a cost function based on the desired behavior of the aerial vehicles for tracking and surrounding the target, which is solved by finding the optimal solution with a Particle Swarm Optimization algorithm. Simulations and experimental results corroborate the good performance of the scheme.
Databáze: OpenAIRE