2011 Fiscal Year Annual Research Report
走航波外乱抑制機能を持つ中小型船舶用フォーメーション制御系の開発
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21560459
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
片山 仁志 静岡大学, 工学部, 准教授 (20268296)
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| Keywords | フォーメーション制御 / 船舶制御 / 外乱抑制制御 / 自動繰船システム / 非線形サンプル値制御 |
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| Research Abstract |
平成23年度の理論的な研究実績及び理論の実証実験の結果は以下のとおりである。
1.船舶の非線形サンプル値全駆動モデルのオイラー近似モデルに状態変数変換と入力変換を適用し、非線形サンプル値制御理論を用いて、非線形サンプル値全駆動船舶に対するフォーメーション制御則の設計法を開発した。
2.船舶モデルが厳密フィードバック形であることを利用して、非線形サンプル値全駆動船舶に対する低次元オブザーバ型出力フィードバックフォーメーション制御器の設計法を開発した。
3.設計した出力フィードバックフォーメーション制御器の性能をシミュレーション等により評価した。特に、連続時間モデルに基づく設計法とオイラー近似モデルに基づく設計法による制御則の性能の比較、適用可能はサンプリング周期の長さの検討を詳細に行った。
4.劣駆動船舶のフォーメーション制御系設計の準備として、1隻に船舶の(サンプル値)直線軌道追従制御系則設計のための理論を構築した。また、船舶モデルが厳密フィードバック形であることを利用して、非線形サンプル値劣駆動船舶に対する直線軌道追従を達成する低次元オブザーバ型出力フィードバックフォーメーション制御器の設計法を開発した。
5.設計制御則の実証実験による評価のため、共同研究先が所有する小型ボート(実験船)を用いて、劣駆動船舶1隻のサンプル値直線軌道追従の実験を行った。理論どおりの良好な実験結果が得られた(実験船の過渡応答の挙動とサンプリング周期の長さ。
6.理論結果及び実証実験に関して得られた結果を計測自動制御学会の英文誌とIEEEの国際会議などで発表した。
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