1997 Fiscal Year Annual Research Report
未知環境外乱の学習による海中構造物の自動建設手法の開発
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09305066
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
吉田 宏一郎 東京大学, 工学系研究科, 教授 (90010694)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡 徳昭 東京大学, 工学系研究科, 助手 (80010891)
鈴木 英之 東京大学, 工学系研究科, 助教授 (00196859)
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| Keywords | 遠隔組立 / 未知外乱 / 学習制御 / 構造制御 / 柔軟構造物 / 超音波位置計測 / 設置組立 / 大水深 |
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| Research Abstract |
本研究では、大水深において遠隔操作で構造物を自動的に設置・建設する基本技術の開発を目的としている。このため、潮流などの未知外乱中において、構造物の弾性応答をアクティブに制御しつつあらかじめ定められた軌道に沿って運び、高い精度でドッキング、結合する技術の開発を行う基礎的な技術の開発を目標としている。
水中で柔軟構造物をあらかじめ定められた軌道に沿って運動させる問題は、剛体運動、姿勢制御と構造物の弾性応答が連成した無限自由度系の制御問題となる。さらに、構造物に加わる流体力学外乱は相対的に大きく本質的に非線形であるなど、水中構造物特有の問題のため制御のロバスト性の確保が必要となる。このような問題に対して、限られた数のアクチュエータで、全体的にバランスの取れた安定で応答特性のよい制御系を開発しなければならない。そこで、軌道を繰り返し追従する過程で外乱を学習する学習型フィードフォワードとフィードバックを組み合わせた制御の安定化を行った。
さらに、定式化を行った制御手法についてはシミュレーション計算を実施し、手法の有効性を確認した。また、実証実験に向けて、大型の構造物を想定した制御実験用の弾性模型の開発を行うとともに、弾性変形計測用超音波位置センサーの超音波発信子を設計・製作した。
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