Study on practical adaptive disturbance rejection control systems for a high mobility airship and outdoor flight experiments

• Project/Area Number: 19360191
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Control engineering
• Research Institution: Nagoya Institute of Technology
• Principal Investigator: YAMADA Manabu Nagoya Institute of Technology, 工学研究科, 准教授 (40242903)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): MIZUNO Naoki 名古屋工業大学, 工学研究科, 教授 (30135404) ; OOBA Yatsushi 名古屋工業大学, 工学研究科, 助教 (90233254) ; YAMADA Takayoshi 岐阜大学, 工学部, 准教授 (00273318)
• Project Period (FY): 2007 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥15,600,000 (Direct Cost: ¥12,000,000、Indirect Cost: ¥3,600,000); Fiscal Year 2009: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2008: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000); Fiscal Year 2007: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
• Keywords: 制御理論 / 航空宇宙工学 / 飛行船 / 風外乱抑制 / 適応制御 / 自動操縦 / 制御工学 / 飛行実験 / 自動操船制御

Research Abstract

The aim of this study is to develop some useful and practical automatic control systems for a high-mobility underactuated airship. One of our main results is to present some adaptive control systems to guarantee both robust global stabilization and asymptotical disturbance rejection for the case where the dynamics of the airship are subjected to bounded uncertainties in the presence of a unknown persistent wind disturbance. Many flight experiments have been performed and the effectiveness of the proposed control systems has been demonstrated.

Research Products

• [Journal Article] 定常風に対する飛行船システムの大域的な位置と姿勢の制御 (2010)
  • Author(s): 山田学, 多喜康博, 舟橋康行
  • Journal Title: 日本機械学会論文集C編 76巻767号(掲載決定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Adaptive robust control of an underactuated nonholonomic airship-asymptotical rejection against unknown wind disturbance- (2010)
  • Author(s): M. Yamada, 他3名(第1番目)
  • Journal Title: Proceedings of the 2010 IEEE International Conference on Control Applications (IEEE-CCA) (掲載決定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 高次チェインドシステムの大域的指数安定化制御-サンプル値制御法に基づいたオブザーバとフィードバック補償器の設計- (2010)
  • Author(s): 山田学, 高野洋瑛, 舟橋康行
  • Journal Title: 計測自動制御学会論文集 46巻4号 Pages: 199-208
  • NAID: 10026208016
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 非ホロノミック二輪車両型移動ロボットシステムのサンプル値制御-大域的指数安定化離散時間フィードバック補償器の設計- (2010)
  • Author(s): 山田学, 市川靖高, 舟橋康行
  • Journal Title: 計測自動制御学会論文集 46巻4号 Pages: 209-218
  • NAID: 10026208042
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 非ホロノミック2次チェインドシステムの大域的指数安定化制御 (2010)
  • Author(s): 山田学, 高野洋瑛, 舟橋康行
  • Journal Title: 日本機械学会論文集C編 76巻764号 Pages: 875-885
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 駆動気球ロボットシステムのサンプル値制御によるオブザーバに基づいた速度計測不要な大域的指数安定化 (2010)
  • Author(s): 山田学, 三田英治, 舟橋康行
  • Journal Title: 日本機械学会論文集C編 76巻763号 Pages: 635-645
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 不確かさをもつ劣駆動飛行船システムの大域的ロバスト安定化と飛行実験 (2010)
  • Author(s): 山田学, 富塚誠義
  • Journal Title: 日本機械学会論文集C編 76巻753号 Pages: 646-655
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 不確かさをもつ劣駆動飛行船システムの大域的ロバスト安定化と飛行実験 (2010)
  • Author(s): 山田学, 富塚正義
  • Journal Title: 日本機械学会論文集 (C編) 76巻763号 Pages: 646-654
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 劣駆動気球ロボットシステムのサンプル値制御によるオブザーバに基づいた速度計測不要な大域的指数安定化 (2010)
  • Author(s): 山田学, 三田英治, 舟橋康行
  • Journal Title: 日本機械学会論文集 (C編) 76巻763号 Pages: 635-645
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 速度情報を必要としない劣駆動飛行船システムの大域的指数安定化と飛行実験 (2009)
  • Author(s): 山田学, 佐藤真吾, 富塚誠義
  • Journal Title: 日本機械学会論文集C編 75巻754号 Pages: 1671-1679
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 駆動非ホロノミック飛行船システムの大域的指数安定化制御 (2009)
  • Author(s): 山田学, 富塚誠義
  • Journal Title: 計測自動制御学会論文集 45巻2号 Pages: 99-104
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 非ホロノミック二輪車両移動ロボットの適応制御-収束速度を指定する大域的指数安定化補償器の設計- (2009)
  • Author(s): 山田学, 馬原功次, 水野直樹
  • Journal Title: 計測自動制御学会論文集 45巻2号 Pages: 105-112
  • NAID: 10024757867
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 速度情報を必要としない劣駆動飛行船システムの大域的指数安定化と飛行実験 (2009)
  • Author(s): 山田学, 佐藤真吾, 富塚正義
  • Journal Title: 日本機械学会論文集 (C編) 75巻754号 Pages: 1671-1679
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 劣駆動非ホロノミック飛行船システムの大域的指数安定化制御 (2009)
  • Author(s): 山田学, 富塚正義
  • Journal Title: 計測自動制御学会論文集 45巻2号 Pages: 99-104
  • NAID: 10024757843
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 非ホロノミックニ輪車両移動ロボットの適応制御 (2009)
  • Author(s): 山田学, 馬原功次, 水野直樹
  • Journal Title: 計測自動制御学会論文集 45巻2号 Pages: 105-112
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 高次チェインドシステムに対するオブザーバと安定化補償器の設計-座標変換とサンプル値制御に基づいた手法- (2008)
  • Author(s): 山田学, 太田進一, 舟橋康行
  • Journal Title: 計測自動制御学会論文集 44巻12号 Pages: 1034-1042
  • NAID: 10024594429
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Robust global stabilization and disturbance rejection of an underactuated nonholonomic airship (2007)
  • Author(s): M. Yamada, 他3名(第1番目)
  • Journal Title: Proceedings of the 16th IEEE International Conference on Control Applications (IEEE-CCA) 1巻 Pages: 886-891
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Robust Global Stabilization and Disturbance Rejection of an Underactuated Nonholonomic Airahip (2007)
  • Author(s): Manabu Yamada, Yasuhiro Taki, Akira Katayama and Yasuvuki Funahashi
  • Journal Title: Proceedings of 16th IEEE Multi-conference on Systems and Control Pages: 886-891
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 非ホロノミック二輪車両型移動ロボットのサンプル値制御による大域的指数安定化制御 (2009)
  • Author(s): 山田学, 金田基希, 市川靖高, 舟橋康行
  • Organizer: 第52階自動制御連合講演会予稿集
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2009-11-22
• [Presentation] 駆動非ホロノミック飛行船のディジタル制御による大域的指数安定化 (2009)
  • Author(s): 山田学
  • Organizer: 第9回制御部門大会
  • Place of Presentation: 広島大学
  • Year and Date: 2009-03-04
• [Presentation] 劣駆動非ホロノミツク飛行船システムのディジタル制御による大域的指数安定化制御 (2009)
  • Author(s): 山田学, 高野洋瑛, 舟橋康行
  • Organizer: 第9回制御部門大会
  • Place of Presentation: 広島大学(東広島市)
  • Year and Date: 2009-03-04
• [Presentation] 劣駆動非ホロノミック飛行船システムの適応制御 -風速計を用いない定点保持飛行制御システム (2008)
  • Author(s): 山田学
  • Organizer: 第26回日本ロボット学会学術講演会
  • Place of Presentation: 神戸大学(神戸市)
  • Year and Date: 2008-09-09
• [Presentation] 劣駆動非ホロノミック飛行船の適応外乱抑制制御-風向と風速が未知な持続的風外乱の抑制- (2008)
  • Author(s): 山田 学、片山 彰、舟橋 康行
  • Organizer: 第57回日本機会学会東海支部講演会
  • Place of Presentation: 名古屋大学(名古屋市)
  • Year and Date: 2008-03-10
• [Presentation] 劣駆動非ホロノミック飛行船の適応制御-風向と風速が未知な場合の一制御法- (2008)
  • Author(s): 山田 学、片山 彰、舟橋 康行
  • Organizer: 第8回適応学習制御シンポジウム
  • Place of Presentation: 九州工業大学(北九州市)
  • Year and Date: 2008-01-28
• [Presentation] 劣駆動飛行船システムの制御-フィードバックコントローラの低ゲイン化と未知風外乱の抑制- (2007)
  • Author(s): 片山 彰、山田 学、舟橋 康行
  • Organizer: 第50回自動制御連合講演会
  • Place of Presentation: 慶応大学(横浜市)
  • Year and Date: 2007-11-24
• [Remarks]
  • URL: http://mcontrol.web.nitech.ac.jp/yamam/
• [Remarks]
  • URL: http://www.mech.nitech.ac.jp/~yamam/