Adaptive Formation Control Of a Fleet Of Underwater Vehicle-Manipulator System. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF (Siddig's Thesis) Thesis_10_April.pdf Download (5MB) | Preview

Arabic Abstract

الاسم: صديق مصطفى الخضر النعيم . عنوان البحث :تطبيق متحكمة التشكيل التكيُفِي على أسطول من الغواصات ذات الأذرع . التخصص :هندسة النظم . . تاريخ البحث :مايو 2014 في هذا البحث تم معالجة ثلاثة مشاكل الأولى مشكلة تشكيل أسطول من الغواصات ذات الأذرع بإتباع إستراتيجية القائد والتابع . تم استخدام متحكمة إل ون التكيُفِية و نهج تشكيل الحقل المحتملة الاصطناعي لملاحة هذا الأسطول .فقد تم تطوير نظام للسيطرة والتحكم في تشكيل هذا الأسطول من الغواصات ذات الأذرع فقد تم تصميم النظام المقترح عن طريق تثبيت و نهج تشكيل الحقل المحتملة الاصطناعي على الغواصة التي تستخدم قائدا للأسطول المفترض أن تقع في مركز القائد للمجموعة، وقد تم تطوير نظام للتحكم في تموضع الغواصات ذات الأذرع في هذا الأسطول حول بعضها البعض ولمنع تصادمها بناءا على استخدام خاصية مجالات الجذب والتباعد. تم تطبيق متحكمة جديدة )إل ون التكيفيةِ( لأول مرة على الغواصات ذات الأذرع ذو الثلاثة مفاصل كمتحكمة داخليه . هذه المتحكمة تمتاز بالسرعة والمتانة ضد تغيرات البيئة المحيطة بالنظام مما يساعد على زيادة أداء النظام . المشكلة الثانية هي مشكلة احتواء مجموعة من القادة على أسطول من الغواصات ذات الأذرع في شكل شبكه ذات وصلات ثابتة . تم أيضا استخدام متحكمة إل ون التكيُفِية و نهج تشكيل الحقل المحتملة الاصطناعي لمعالجة هذه المشكلة على افتراض أن القادة في شكل مربع . تم استخدام نهج تشكيل الحقل المحتملة الاصطناعي لتموضع الغواصات ذات الأذرع في شكل شبكة داخل أولئك القادة . المشكلة الثانية هي دراسة تأثير اضطرابات المحيط على تشكيل هذا الأسطول من الغواصات ذات الأذرع . النتائج أظهرت متانة وكفاءة عالية لمتحكمة إل ون التكيُفِية . استقرار نظام التحكم المقترح تم تحليلها وإثباتها باستخدام طريقة ليابانوف .

English Abstract

In this thesis three problems are addressed. The first is the problem of a fleet formation under leader-follower strategy. The whole fleet navigation has been addressed using L1 adaptive control and artificial potential field formation approach. The framework is developed to control the navigation and formation of a fleet of Underwater Vehicle-Manipulator System (UVMs). The proposed framework is developed by installing the potential fields on the group leader and, on the assumption that the leader is located in the group center, the potential fields formation control strategy is used to localize all followers around their leader. The formation control is developed such that the potential fields control inputs for the followers to control their desired positions around their leader.A new control technique, L1 adaptive control is applied to general equations of motion of xii the Underwater vehicle with a 3 link manipulator as inner controller. This L1 adaptive controller has the ability to achieve fast and robust adaptation which increases the performance. The second is the problem of the containment control of the leader-followers with direct topology. This has been addressed using L1 adaptive control and artificial potential field formation approach. By assuming that the leaders are located in square shape, the potential fields formation control strategy is used to localize all followers inside their leaders. The third is to study the effect of ocean disturbance on the formation control of a fleet of UVMs. Simulation results verify the high accuracy and robustness of L1 adaptive control. The formation stability of each follower is analyzed using the Lyapunov method and its derivation is provided

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Systems
Department:	College of Computing and Mathematics > lndustrial and Systems Engineering
Committee Advisor:	El-Ferik, Sami
Committee Members:	Elshafei Ahmed Elshafei, Moustafa and Faizan Mysorewala, Muhammad
Depositing User:	ELKHIDER E SIDDIG MUSTAFA (g201105010)
Date Deposited:	06 Aug 2014 05:06
Last Modified:	31 Dec 2020 08:27
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139337