Mô hình điều khiển phương tiện thủy tự hành trên mặt nước bằng Automate lai và SysML
116 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.CAPITI.2024.175-181Từ khóa:
Phương tiện thủy tự hành; Điều khiển phương thủy tự hành; Automate lai; Ngôn ngữ mô hình hóa hệ thống; Công nghệ hướng đối tượng trong thời gian thực; Chuyển đổi mô hình.Tóm tắt
Các phương tiện thủy tự hành (AUVs/ASVs: Autonomous Underwater Vehicles/Autonomous Surface Vehicles) đang được khai thác một cách hiệu quả trong việc nghiên cứu, khảo sát và khai thác tài nguyên biển. Trong đó, việc thiết kế hệ thống điều khiển cho phương tiện thủy tự hành là rất quan trọng bởi vì nó được liên kết chặt chẽ với mô hình thủy động lực học của phương tiện hoạt động môi trường nước rất phức tạp. Bài báo này giới thiệu một mô hình hướng đối tượng lai trong thực thi hệ thống điều khiển cho phương tiện không người lái tự hành trên mặt nước (ASVs); mô hình này được phân tích, thiết kế và thực thi một cách hệ thống thông qua việc cụ thể hóa automate lai và ngôn ngữ mô hình hóa hệ thống (SysML: Systems Modeling Language). Dựa trên mô hình lai được đề xuất này, một bộ điều khiển bám theo hướng đi trên mặt ngang của ASV mô hình đã được triển khai và thử nghiệm với độ tin cậy tốt.
Tài liệu tham khảo
[1]. AUVAC. "Autonomous Undersea Vehicles Applications Center", (2023). Available: https://auvac.org/
[2]. Z. Liu, Q. Liu, W. Xu, L. Wang, Z. Zhou, "Robot learning towards smart robotic manufacturing: A review", ID 102360, Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, Elsevier, ISSN 0736-5845, 77, 21 pages, (2022). https://doi.org/10.1016/j.rcim.2022.102360 DOI: https://doi.org/10.1016/j.rcim.2022.102360
[3]. S. Kang, J. Yu, J. Zhang, Q. Jin, "Development of Multibody Marine Robots: A Review", IEEE Access, ISSN 2169-3536, 8, 21178-21195, (2020). https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.2969517 DOI: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.2969517
[4]. T.I. Fossen, "Handbook of Marine Craft Hydrodynamics and Motion Control", 2nd Edition, John Wiley & Sons, United Kingdom, (2021). DOI: https://doi.org/10.1002/9781119575016
[5]. T. Soriano, V. Gies, H.A. Pham, N.V. Hien, "Mechatronics Iterative Design for Robots Multi-agent Integration", in: F. Chaari, M. Haddar, Y.W. Kwon, F. Gherardini, V. Ivanov (Eds.) Mechatronics 4.0, ISBN 978-3-030-46728-9, Springer, Switzerland, (2020). https://doi.org/10.1007/978-3-030-46729-6_6 DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-46729-6_6
[6]. T. Soriano, N.V. Hien, K.M. Tuan, T.V. Anh, "An object-unified approach to develop controllers for autonomous underwater vehicles", Mechatronics: The Science of Intelligent Machines, Elsevier, ISSN 0957-4158, 35, 54-70, (2016). https://doi.org/10.1016/j.mechatronics.2015.12.011 DOI: https://doi.org/10.1016/j.mechatronics.2015.12.011
[7]. INCOSE, "Systems Engineering Vision 2025", INCOSE, San Diego, CA 92111-2222, USA, (2014).
[8]. OMG, "SysML Specifications", Version 1.7 beta: OMG formal/ptc/22-08-02, OMG, (2022) https://www.omg.org/spec/SysML/
[9]. OMG, "UML Profile for MARTE: Modeling and Analysis of Real-Time Embedded Systems", Version 1.2. OMG ptc/18-07-05, OMG, (2019). http://www.omg.org/spec/MARTE/.
[10]. OpenModelica. "OpenModelica software", version 1.21.0. (2023). https://www.openmodelica.org/
[11]. Arduino. "Open-source electronics prototyping platform for hardware and software". Available: http://www.arduino.cc/, (2023).
[12]. SNAME, "Nomenclature for Treating the Motion of a Submerged Body through a Fluid", SNAME, New York 18, N. Y., USA, (1950).
[13]. IBM. "IBM Rational's Methodology, Software, Online Documentation and Training Kits." Available: https://www.ibm.com/academic/home, (2023).
[14]. N.V. Hien, N.V. He, V.T. Truong, P.G. Diem, "Research on, design and manufacture control systems with the integration of object-oriented technology (MDA & Real-Time UML) and navigation units (INS/GPS) for autonomous underwater vehicles", Hanoi University of Science and Technology, (2013).
