インテリジェント曳航システムの研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03805036
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 加藤 直三 東海大学, 海洋学部, 助教授 (00138637)
• Keywords: 階層的制御 / 誘導制御 / 横移動制御 / 深度制御 / 高度制御 / ファジィ制御

Research Abstract

知的な水中曳航システムの構築を目的とした階層的制御システムを提案し、前年度扱った姿勢制御の上位にあたる誘導制御、その中で横移動制御、深度制御、横移動と深度の同時制御、海底から一定高度で航行する高度制御について各々制御戦略をたて、数値シュミレーションを通して姿勢制御の目標値の取り方や外乱下での曳航体の制御性能を調べた。
制御システムは、下位から上位へと姿勢制御、誘導制御、経路計画、通信から成り立っている。特に、姿勢制御では運動の非干渉化を行う縦方向と横方向の二つが独立に作動する。誘導制御は下位の姿勢制御部とは非同期的に作動し、姿勢制御の目標値を与える。制御アルゴリズムにはファジィシステムを用いており、これによって誘導制御部においては設定経路との偏差から姿勢制御の目標値を決定し、姿勢制御部においては運動の非干渉化を行うことができる。
誘導制御の探査モジュールのうち、横方向移動では目標方位角として、曳航母船と同じにとる方法と、経路計画上の接線の方位角と同じにとる方法があるが、後者が前者に比べ水平面内の探査範囲が広いことがわかった。
縦方向移動探査モジュールでは、曳航体の目標ピッチ角として、ゼロにとる方法と、計画経路上の接線の経路角と同じにとる方法があるが、前者は経路角に限界があるものの安定した姿勢で探査が可能であることがわかった。

Research Products

• [Publications] 加藤 直三: "鉛直および水平両方向に移動可能な水中曳航体に関する研究(その2 誘導制御)" 日本造船学会論文集. 171. 389-398 (1992)
• [Publications] N.Kato: "Guidance and Control of under water towed Vehicle maneuverable in both vertical and horizontal axis" Proc. of 2nd International offshore and Polar Conference. II. 505-512 (1992)