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Enregistrement W2064714226 · doi:10.2514/1.43337

Decentralized Receding Horizon Control for Cooperative Multiple Vehicles Subject to Communication Delay

2009· article· en· W2064714226 sur OpenAlexaff
Hojjat A. Izadi, Brandon W. Gordon, Youmin Zhang

Notice bibliographique

RevueJournal of Guidance Control and Dynamics · 2009
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueAdvanced Control Systems Optimization
Établissements canadiensConcordia University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésTrajectoryControl theory (sociology)Computer scienceModel predictive controlFunction (biology)HorizonProcess (computing)State (computer science)Stability (learning theory)Time horizonInformation exchangeWork (physics)Control (management)Mathematical optimizationMathematicsEngineeringTelecommunications

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

N this paper, a new approach is proposed for the decentralized receding horizon control (DRHC) of multiple cooperative vehicles with the possibility of communication failures leading to large intervehicle communication delay. Such large communication delays can lead to poor performance and even instability. The neighboring vehicles exchange their predicted trajectories at each sampletimetomaintainthecooperationobjectives.Itisassumedthat the communication failure is partial in nature, which in turn leads to large communication delays of the exchanged trajectories. The proposedfault-tolerantDRHCisbasedontwoextensionsofexisting work for the case of large communication delays. The first contributionisthedevelopment ofanewDRHC approachthat estimates thetrajectoryoftheneighboringvehiclesforthetailoftheprediction horizon, which would otherwise not be available due to the communication delay. In this approach, the tail of the cost function is estimated by adding extra decision variables in the cost function. A relatively small amount of existing work has investigated the implementation issues associated with exchange of trajectory information, but so far no work has proposed a tail estimation process to compensate for large delays. For instance, in [1–3], no prediction or estimation for the trajectory of neighboring vehicles is performed, and it is assumed that the neighboring vehicles remain at the last delayed states broadcasted by them. Such assumptions may yield poor performance for large communication delays because the constant state vector is not a good estimation of a trajectory of states in general. Similar issues are also investigated in [4,5]. The second contribution of this paper is an extension of the tubebased model predictive control (MPC) approach [6,7] for the case of thelargecommunicationdelaysinordertoguaranteethesafetyofthe fleet against possible collisions during formation control problems. The concept of the tube MPC [or tube receding horizon control (RHC)] in existing work [6,7] is normally used to calculate a robust bound on the states due to system uncertainty, whereas in this paper, the approach is used to calculate bounds that arise from large communication delays of the exchanged neighbor trajectories. The proposed algorithms in this paper are presented in the context of fault-tolerant control, as the communication delay/break may occur due to any failure and malfunction in the communication devices. Some examples of communication failures for the team of cooperative vehicles can be found in [8–10]. In [8], the wireless communicationpacketloss/delayisconsidered;oncethepacketloss/ delay occurs, the previous available trajectory of the faulty unmanned aerial vehicle (UAV) is extrapolated to predict the future reference trajectory. Also, in [9], the communication failure in formation flight of multiple UAVs leads to a break in the communicated messages that forces the fleet to redefine the communication graph. This paper is organized as follows. Section II deals with a general formulation of the decentralized receding horizon controller, and the corresponding algorithm for a fault-free (delay-free) condition. In Section III, a faulty condition is first defined, and a reconfigurable fault-tolerant controller is developed. A safety guarantee method forthefaultyconditionisalsodevelopedbasedontheconceptoftube RHC. In Section IV, the proposed algorithms are tested through simulation of a leaderless formation controller for a fleet of unmanned vehicles.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,010
Score d'incertitude au seuil0,020

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0020,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,006
Tête enseignante GPT0,234
Écart entre enseignants0,228 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations30
Publié2009
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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