2019 Fiscal Year Annual Research Report
Guidance and control law for recovering aircraft fromstall condition using stochastic optimal control theory
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16H04588
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
上野 誠也 横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 教授 (60203460)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
樋口 丈浩 横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 准教授 (20403652)
宮路 幸二 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (60313467)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 飛行力学 / 数値流体力学 / 失速回復制御 / 確率最適制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
航空機の失速後の姿勢損失(LOC-I)は重大な死傷事故につながるために、様々な面から対策をとる必要がある課題である。本研究は誘導制御の立場から、失速後の自動回復を実現する方針で研究を進めた。失速後の現象には大きな不確定性があり、僅かな飛行条件の差により作用する空気力が大幅に異なる領域である。そのために厳密なモデル化は困難であるので、本研究は二つのアプローチで自動回復の設計を試みた。第一のアプローチはパイロット訓練をベースとした非モデル制御で回復制御則の構築を試みた。その効果を検証するために、失速をモデル化したシミュレータを用いて数値計算で確認することと模型飛行機を用いた実験で確認することを行った。後者の実験に用いたモニタ用回転翼機の姿勢安定に関する成果を学会発表を行った。第二のアプローチは失速後の現象を確率事象として扱い、最適な回復制御を確率最適制御で求めるアプローチである。このアプローチの問題点は、確率現象を確率変数の積分型で評価すると、二重積分の評価関数を扱うことになり、それに対応した計算アルゴリズムが存在しないことである。そのために、確率現象を複数のモデルで表現し、複数のモデルを同時に最適化する問題として定式化する方法を試みた。研究の進め方は、まず単一モデルで最適入力を求め、それをベースに複数モデルへ発展させる手順を用いた。この時に問題となるモデルの選定は前年度までに予備検討を行った。その結果、正規分布の確率変数に対しては、平均値に対して標準偏差を加算したモデルと減算したモデルの2モデルを使うことで、モデル数が少なく確率分布とほぼ同等の結果が得られることを確認した。今年度はこの確率最適制御のアプローチを重点的に行ったが、まだ精度の高い最適入力が得られていない段階である。第二のアプローチの前半の単一モデルでの最適入力は得られているが、後半の成果が未入手の段階である。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(1 results)
