2016 Fiscal Year Annual Research Report
Research on Motion Control of Disk Type Underwater Glider
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26289335
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
中村 昌彦 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (40155859)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清水 健一 長崎大学, 水産学部, 准教授 (20533946)
梶原 宏之 九州大学, 工学研究院, 教授 (30114862)
小寺山 亘 九州大学, 応用力学研究所, 名誉教授 (80038562)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 円盤型水中グライダー / 運動制御 / 模型実験 / 実海域試験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
地球規模における環境変化の予測、環境保全に関する研究を行うためには地球環境に大きな影響を及ぼすと考えられる海域の時間的・空間的な観測データを低コストで取得する必要があり、従来の係留ラインによる観測に代わる画期的な手法として、水中グライダーの使用が考えられ、あらゆる方向に旋回することなく滑空可能な無方向性を有する機体形状が望ましい。ところが無方向性ゆえに機体の回転に対する抗力が非常に小さく、正確な針路を維持するためには運動制御に特別な工夫が必要となる。そこで、本研究では、機体の回転抑制方法と運動制御方法についてシミュレーション・模型試験・実海域試験により検討を行い、無方向性を有する水中グライダーによる良好な定点観測を実現する。28年度は研究計画に基づき、（１）前年度得られた知見を基に多入力多出力型コントローラーの設計を行い、ビークル模型・実機に実装、（２）ビークルの回転抗力増大装置の再検討、（３）水槽模型試験による設計されたコントローラー、回転抗力増大装置の性能確認、（４）実海域試験による性能確認、（５）研究の総括を行った。（１）ではLQIコントローラーを設計し、ビークル模型・実機に実装した。（２）では新回転抗力増大装置を3Dキャドで設計し、CFDにより流体力を計算のビークルの運動シミュレーションを行った。（３）では水槽で模型による針路保持制御実験を実施し、LQIコントローラーの性能がPIDコントローラーの性能より良好であること、新回転抗力増大装置を針路保持制御と併用することで性能が向上することを確認した。（４）では東シナ海水深100ｍの海域において、実際の海洋観測を行い、ビークルの性能を確認し、長崎新漁港沖水深65ｍの海域においてLQIコントロールによる針路保持実験を実施した。（５）では研究の総括を行い、超浅海域で運用する場合の制御方法についての検討を行った。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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