３輪全方向移動ロボットのアクチュエータ故障時における非線形モデル予測制御による走行性能の評価

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: CT24087

グループ名: 【C】電子・情報・システム部門 制御研究会

発行日: 2024/10/23

タイトル(英語): Performance Evaluation of Nonlinear Model Predictive Control for a Three-Wheeled Omnidirectional Robot with Actuator Failure

著者名: 斎藤 誠二(職業能力開発総合大学校)

著者名(英語): Seiji Saito(Polytechnic University)

キーワード: 全方向移動ロボット|非線形モデル予測制御|障害物回避|故障検出|拡張カルマンフィルタ|Omnidirectional Mobile Robot|Nonlinear Model Predictive Control|Obstacle Avoidance|Fault Detection|Extended Kalman Filter

要約(日本語): 本論文では、3輪全方向移動ロボットに対する非線形モデル予測制御（NMPC）を用いた目標経路追従と障害物回避の性能をシミュレーションで評価する。動作中に1つの車輪が故障した状況を想定し、拡張カルマンフィルタを用いた多重モデル法で故障を検出後、3輪から2輪制御に切り替える。3輪制御と2輪制御における経路追従と障害物回避の性能を比較し、2輪制御における非ホロノミック制約の影響を検証する。

要約(英語): This study simulates the performance of Nonlinear Model Predictive Control (NMPC) for a three-wheeled omnidirectional robot, focusing on path tracking and obstacle avoidance. One wheel failure is assumed, where the drive command is issued but not executed. Fault detection uses an extended Kalman filter with multiple models, switching from three-wheeled to two-wheeled control. The performance of both modes is compared, and the impact of nonholonomic constraints on two-wheeled control is analyzed.

本誌: 2024年10月26日制御研究会

本誌掲載ページ: 7-11 p

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 917 Kバイト