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

1994 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 ; 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)
• Keywords: 水中翼船 / 運動制御 / 固有の安定性 / 主要目 / 制御系設計法 / 船体主要目設計支援システム / 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性質の解明
(1)水中翼船の縦方向と横方向の運動に関する、安定微係数の推定式を求めて、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船体固有の安定性は、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)固有の安定性に関する運動モードを求め、とくに不安定になる場合の対応する運動モードを明らかにした。
2.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、水中翼船の主要目(設計パラメータ)が固有の安定性に及ぼす影響度を求め、固有の安定性を確保あるいは改善するための設計指針を得ることができた。
3.実用的な制御系設計法の確認
最適制御理論の優れた特徴を生かしながら、運動制御システムの応答波形と応答速度を直接指定することができるILQ最適サーボ系設計法の水中翼船運動制御システムへの応用の有効性を確認することができた。
4.オブジェクト指向言語による船体主要目設計支援システムの構築
上記1.2.の成果に基づいて、水中翼船にとって重要な運動に関する固有の安定性を考慮しながら船体主要目を決定する最適設計支援システムを、人間にとって馴染みやすいオブジェクト指向言語を用いて構築した。

Research Products

• [Publications] M.Hamamoto: "Turning Motion and Directional Stability of Surface Piercing Hydrofoil Craft" Proceeding of the Second International Conference on Fast Sea Transportation. 2. 807-818 (1993)
• [Publications] 小川原陽一: "水中翼船の縦方向運動における固有の安定性と制御性に関する研究" 西部造船会々報. 89号. 1-10 (1995)