| 研究課題/領域番号 |
19K12134
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分61040:ソフトコンピューティング関連
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| 研究機関 | 電気通信大学 |
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研究代表者 |
田中 一男 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (00227125)
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| 研究分担者 |
田中 基康 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (50633442)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | ファジィ制御 / モデル構築 / 制御系設計 / 知能ロボット / Unmanned aerial vehicle / 知能ロボティクス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
2019年度：本研究では，UAVの飛行効率最適化，アクチュエータ飽和特性，風推定などを考慮した多目的飛行最適化設計をSOSの枠組みで議論（UAVの「知」に相当）する．
2020年度：高性能距離計（UAVの「耳(エコーロケーション)」）を搭載して，飛行状況認識を実現し，軌跡を自動更新する飛行ルート自動生成アルゴリズムの開発を行う．
2020年度：1.および2.の成果に基づき，搭載カメラ（UAVの「眼(ビジョン処理」）による状況認識アルゴリズムを開発する．
2021年度：これらの成果を基に，滑走路を認識したうえで，風向推定，対地高度情報から着陸方位と着陸高度勾配を決定する自動着陸制御を行う．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，小型/携帯可能で特殊な形状の無人航空機の運動方程式と翼が発生する空力特性から非線形制御モデルを構築した．さらに，このモデルを安定化するファジィ制御器の新しい設計法を提案した．とくに，新たに多項式ファジィ制御器を提案し，空力特性の補償を効果的に実現できることを示した．また，多項式ファジィ制御器を拡張した有理多項式ファジィ制御器を合わせて提案し，これらの制御器を用いた制御系設計法の提案も行った．シミュレーションにより，本研究での非線形制御モデル構築，多項式ファジィ制御器，有理多項式ファジィ制御器に対する有効性を検証したのち，小型無人航空機の実機を用いた飛行実験を行った．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
学術的面では，新たに多項式ファジィ制御器を提案し，空力特性の補償を効果的に実現できることを示したこと，また，多項式ファジィ制御器を拡張した有理多項式ファジィ制御器を合わせて提案し，これらの制御器を用いた制御系設計法の提案も行ったことは意義がある．また，小型無人航空機は空飛ぶロボットとして災害救助など様々な用途に活躍が期待でき，社会的意義も大きい．
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