水中翼船の運動制御性を考慮した主要目と制御系の最適設計システムの開発に関する研究

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05555266
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 小川原 陽一 九州大学, 工学部, 教授 (20214033)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石川 暁 三菱重工業(株), 長崎研究所, 研究員 ; 浜本 剛実 大阪大学, 工学部, 教授 (30107130) ; 小山 健夫 東京大学, 工学部, 教授 (10010696) ; 岩本 才次 九州大学, 工学部, 助手 (80091338) ; 香川 洸二 九州大学, 工学部, 教授 (00253500)
• Keywords: 水中翼船 / 縦方向の運動制御性 / 主要目 / ロバスト制御系 / 最適設計システム / 固有の安定性 / 特性方程式 / オブジェクト指向言語

Research Abstract

1.水中翼船の固有の安定性の計算式の設定
(1)水中翼船の上下動と縦揺れに関する縦方向の運動の安定微係数を水中翼の揚力係数を基に求め,縦方向の運動方程式を定式化することができた。
(2)制御をしない場合の固有の安定性が,特性方程式の定数項の符号に最も敏感に反映されることを明らかにした。
(3)一般に運動体の特性方程式の係数は安定微係数の関数として表現されるが,特性方程式の中の定数項を水中翼の翼面積・船体の重心位置などの設計パラメ-タの関数として求めることができた。
2.縦方向の固有の安定性を確保するための水中翼船主要目の設計指針の明確化
上記1.の成果に基づいて,水中翼船の各設計パラメ-タが縦方向の固有の安定性に及ぼす影響度を求め固有の安定性確保のための設計指針を得ることができた。
3.設計パラメ-タや安定微係数の変動や推定の不確実性を考慮したロバスト制御系の設計指針の取得
最適制御系を構築した場合の不確実性の影響度を検討し,今後の研究に対する指針を得ることができた。
4.オブジェクト指向言語による最適設計システム構築の目処付け
上記1.2.の成果に基づいて,本研究の最終目標としている水中翼船の運動制御性を考慮した主要目と制御系の最適設計システムのうち,翼・船体などのオブジェクトの設計と固有の安定性の計算の部分に関するシステム構築を行ない,最終目標システム開発の目処を得ることができた。