عنوان	طراحی و شبیه سازی پروتکل توزیع یافته برای حرکت گروهی رونده های بدون سرنشین زیر سطحی
نوع پژوهش	پایان نامه های تقاضا محور و غیر تقاضا محور
کلیدواژه‌ها	پروتکل توزیع یافته، حرکت گروهی
چکیده	در سال‌های اخیر، حرکت گروهی وسایل نقلیه زیرآبی خودران (AUVها)، به‌عنوان یکی از مسائل کلیدی در سامانه‌های چندعاملی دریایی مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. پیچیدگی دینامیک غیرخطی AUVها، محدودیت‌های ارتباطی، و حضور اغتشاشات محیطی نامعلوم از جمله عواملی هستند که طراحی قوانین کنترلی پایدار و مقاوم برای این سامانه‌ها را با چالش‌های اساسی مواجه می‌سازند. در این پژوهش، یک چارچوب کنترلی توزیع‌شده برای حرکت گروهی AUVها با حفظ آرایش مطلوب و دنبال‌ کردن یک پیشرو مجازی ارائه شده است. در گام نخست، یک قانون کنترل توزیع‌شده برای سیستم چندعاملی‌ AUVها در فضای سه‌بعدی و بدون درنظر گرفتن اغتشاشات محیطی طراحی گردید که شامل جمله‌های ردیابی آرایش، میرایی سرعت و جلوگیری از برخورد مبتنی بر تابع پتانسیل است. با استفاده از روش لیاپانوف و اصل ناوردایی لاسال، پایداری حلقه‌بسته سیستم و همگرایی مجانبی خطای تشکیل آرایش نسبت به پیشرو مجازی به‌صورت تحلیلی اثبات شد. نتایج شبیه‌سازی‌های عددی برای آرایش‌های مختلف هندسی و انواع مسیرهای مرجع پیشرو مجازی، کارایی و صحت عملکرد قانون کنترل پیشنهادی را تأیید کردند. در ادامه، به‌منظور مقاوم نمودن سیستم در برابر اغتشاشات محیطی نامعلوم، طراحی و ادغام رویتگرهای اغتشاش در ساختار کنترلی مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا یک رویتگر اغتشاش کلاسیک مرتبه اول طراحی شد و نشان داده شد که در حضور اغتشاشات خطی یا آهسته‌متغیر، تمامی سیگنال‌های سیستم کراندار باقی مانده و خطای تشکیل آرایش یا به صفر و یا به یک ناحیه‌ی کراندار کوچک همگرا می‌شود. سپس، یک رویتگر اغتشاش مد لغزشی معرفی شد تا قابلیت جبران مقاوم‌تری در برابر اغتشاشات متغیر با زمان فراهم گردد. تحلیل پایداری مبتنی بر تابع لیاپانوف نشان داد که در حضور رویتگر اغتشاش مد لغزشی و تحت فرض کراندار بودن اغتشاشات و مشتقات آن‌ها، تمامی متغیرهای حالت سیستم کراندار مانده و خطای تشکیل آرایش به یک ناحیه‌ی کراندار کوچک حول صفر همگرا می‌شود. نتایج شبیه‌سازی عددی برای یک سیستم چهار AUV تحت اغتشاشات خطی و سینوسی–کسینوسی نشان داد که استفاده از رویتگر اغتشاش، به‌ویژه ساختار مبتنی بر مد لغزشی، موجب کاهش چشمگیر خطای ماندگار، کاهش نوسانات سرعت، بهبود کیفیت رهگیری مسیر و حفظ منسجم آرایش گروهی در فضای سه‌بعدی می‌گردد. در مجموع، نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که تلفیق کنترل آرایش توزیع‌شده مبتنی بر نظریه گراف با رویتگر اغتشاش مد لغزشی، یک راهکار مقاوم، پایدار و کارا برای کنترل حرکت گروهی AUVها در محیط‌های دریایی فراهم می‌آورد.
پژوهشگران	خسرو خاندانی (استاد راهنما)، نسرین عیسی آبادی (استاد مشاور)، بهنوش طیبی (دانشجو)