非線形予見H無限大制御理論による障害物回避を目的とする自動操船システムの開発

• 研究課題/領域番号: 18560428
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 制御工学
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 片山 仁志 静岡大学, 工学部, 准教授 (20268296)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 2,700千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 300千円); 2008年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2007年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2006年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
• キーワード: 制御システム / 船舶制御 / 障害物回避 / 自動操船システム / 予見H_∞制御 / 非線形サンプル値制御 / 予見H∞制御 / 衝突回避 / 予見Hoo制御 / 船舶の制御問題

研究概要

障害物回避(衝突回避を含む)機能を持つ船舶の自動操船システムの開発を目指し、船舶のコンピュータ制御用の線形及び非線形サンプル値制御理論を構築した。そして、障害物回避を目的とした制御器(具体的には、安定化制御器、追従制御器)を設計した。さらに、共同研究先企業と共に開発した実験船を用いて、制御器の性能評価を行い、非線形サンプル値制御理論に基づく制御系設計法の適用により、障害物回避機能を持つ自動操船システムの開発の可能性を確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Finite time control with observer-based output feedback for linear discrete-time systems (2009)
  • 著者名/発表者名: 市原裕之, 片山仁志
  • 雑誌名: SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration Vol.2, No.2 ページ: 65-71
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adaptive inverse optimal control of a magnetic levitation system (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤康之, 中村文一, 片山仁志, 西谷紘一
  • 雑誌名: In Adaptive Control, edited by Kwanho You IN-TECH, Austria ページ: 307-322
  • 査読あり
• [雑誌論文] Finite time control with observer-based output feedback for linear discrete-time systems (2009)
  • 著者名/発表者名: 市原裕之
  • 雑誌名: SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration Vol. 2 ページ: 65-71
  • 査読あり
• [雑誌論文] Receding horizon H_∞ control problems for sampled-data systems (2007)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志, 市川朗
  • 雑誌名: International Journal of Systems Science Vol.38, No.12 ページ: 957-976
  • 査読あり
• [雑誌論文] Output feedback receding horizon stabilization and H_∞ control for time-varying discrete-time systems (2007)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志, 市川朗
  • 雑誌名: International Journal of Systems Science Vol.38, No.1 ページ: 73-85
  • 査読あり
• [雑誌論文] Receding horizon H∞ control problems for sampled-data systems (2007)
  • 著者名/発表者名: 片山 仁志
  • 雑誌名: International Journal of System Sciences 38 ページ: 957-976
  • 査読あり
• [雑誌論文] Output feedback receding horizon stabilization and H ∞ control for time-varying discrete-time systems (2007)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志
  • 雑誌名: International Journal of Systems Science 38・1 ページ: 73-85
• [雑誌論文] Output regulation of time-varying systems (2006)
  • 著者名/発表者名: 市川朗, 片山仁志
  • 雑誌名: Systems and Control Letters Vol.55, No.12 ページ: 999-1005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Output regulation of time-varying systems (2006)
  • 著者名/発表者名: 市川 朗
  • 雑誌名: Systems and Control Letters 55・12 ページ: 999-1005
• [雑誌論文] Nonlinear sampled-data stabilization of dynamically positioned ships
  • 著者名/発表者名: 片山仁志
  • 雑誌名: IEEE Transaction on Control Systems Technology 掲載決定
  • NAID: 120002511864
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nonlinear sampled-data stabilization of dynamically positioned ships
  • 著者名/発表者名: 片山仁志
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Control Systems Technology (掲載決定)
  • NAID: 120002511864
  • 査読あり
• [学会発表] Digital control problems for dynamically positioned ships (2009)
  • 著者名/発表者名: 梶洋隆, 片山仁志
  • 学会等名: 2009 IEEE Multi-conference on Systems and Control
  • 発表場所: Saint Petersburg, Russia(2009)
  • 年月日: 2009-07-09
• [学会発表] 船舶の動的位置決め制御用低次元オブザーバの設計 (2009)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志
  • 学会等名: 第9回制御部門大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2009-03-04
• [学会発表] 船舶のディジタル制御問題 (2009)
  • 著者名/発表者名: 梶洋隆, 片山仁志
  • 学会等名: 第9回制御部門大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2009-03-04
• [学会発表] 船舶の動的位置決め制御用低次元オブザーバの設計 (2009)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志
  • 学会等名: 第9回制御部門大会
  • 発表場所: 広島大学・東広島市
  • 年月日: 2009-03-04
• [学会発表] 船舶のディジタル制御問題 (2009)
  • 著者名/発表者名: 梶洋隆
  • 学会等名: 第9回制御部門大会
  • 発表場所: 広島大学・東広島市
  • 年月日: 2009-03-04
• [学会発表] Nonlinear sampled-data stabilization of dynamically positioned ships by reduced order observer-based controllers (2009)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志
  • 学会等名: 2009 European Control Conference
  • 発表場所: Budapest, Hungary
• [学会発表] Control formula for nonlinear systems subject to convex input constraints using control Lyapunov function (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐藤康之
  • 学会等名: 47th IEEE Conference on Decision and Control(CDC08)
  • 発表場所: Cancun, Mexico
  • 年月日: 2008-12-10
• [学会発表] 船舶のサンプル値追従制御 (2008)
  • 著者名/発表者名: 森口達也, 片山仁志
  • 学会等名: 第51回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2008-11-23
• [学会発表] 船舶のサンプル値追従制御 (2008)
  • 著者名/発表者名: 森口達也
  • 学会等名: 第51回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 山形大学・米沢市
  • 年月日: 2008-11-23
• [学会発表] Sampled-data output regulation for ships (2008)
  • 著者名/発表者名: 梶洋隆, 片山仁志
  • 学会等名: SICE Annual Conference
  • 発表場所: 電気通信大学
  • 年月日: 2008-08-20
• [学会発表] Sampled-data output regulation for ships (2008)
  • 著者名/発表者名: 梶洋隆
  • 学会等名: SICE Annual Conference Chofu 2008
  • 発表場所: 電気通信大学・調布
  • 年月日: 2008-08-20
• [学会発表] Finite time control for linear discrete-time systems (2008)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志
  • 学会等名: 18th International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems (2008)
  • 発表場所: Virginia, USA
  • 年月日: 2008-07-29
• [学会発表] Nonlinear sampled-data stabilization control for ships (2008)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志
  • 学会等名: 2008 American Control Conference
  • 発表場所: Seattle, USA
  • 年月日: 2008-06-11
• [学会発表] 凸入力制約を持つ非線形システムのロバスト制御 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 康之
  • 学会等名: 第8回制御部門大会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2008-03-07
• [学会発表] 出力フィードバックによる船舶のサンプル値安定化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志
  • 学会等名: 第8回制御部門大会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2008-03-06
• [学会発表] 出力フィードバックによる船舶の非線形サンプル値安定化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 片山 仁志
  • 学会等名: 46th IEEE Conference on Decision and Control (CDCO7)
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2008-03-06
• [学会発表] Output regulation for sampled-data systems with application to marine systems (2007)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志, 市川朗
  • 学会等名: 46th IEEE Conference on Decision and Control
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 2007-12-12
• [学会発表] Output regulation for sampled-data systems with application to marine systems (2007)
  • 著者名/発表者名: 片山 仁志
  • 学会等名: 46th IEEE Conference on Decision and Control (CDC07)
  • 発表場所: New Orleans(米国)
  • 年月日: 2007-12-12
• [学会発表] 船舶のサンプル値制御 (2007)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志
  • 学会等名: 第36回制御理論シンポジウム
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2007-09-05
• [学会発表] 船舶のサンプル値制御 (2007)
  • 著者名/発表者名: 片山 仁志
  • 学会等名: 第36回制御理論シンポジウム
  • 発表場所: ホテルライフォート札幌札幌市
  • 年月日: 2007-09-05
• [学会発表] Robust nonlinear adaptive control for the magnetic levitation system (2007)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 康之
  • 学会等名: The 15th Mediterranean Conference on Control and Automation-MED'07
  • 発表場所: Athens(ギリシア)
  • 年月日: 2007-06-27
• [学会発表] 出力レギュレーションによる船舶の追従制御 (2007)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志, 中川雅史, 市川朗
  • 学会等名: 第7回制御部門大会
  • 発表場所: 電気通信大学
  • 年月日: 2007-03-06
• [学会発表] Robust model predictive control for sampled-data systems (2006)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志, 市川朗
  • 学会等名: SICE-ICASE International Joint Conference 2006
  • 発表場所: プサン, 韓国
  • 年月日: 2006-10-21
• [学会発表] Receding horizon H_∞ control for nonlinear sampled-data systems (2006)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志, 市川朗
  • 学会等名: 17th International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2006-07-25