三胴ロボット船のシステム同定と非線形モデル予測制御の適用

カテゴリ: 部門大会

論文No: PS7-7

グループ名: 【C】2021年電気学会電子・情報・システム部門大会

発行日: 2021/09/08

タイトル(英語): System Identification of Trimaran with Application to Nonlinear Model Predictive Control

著者名: 吉川 裕真（大阪府立大学）,原 尚之（大阪府立大学）,小西 啓治（大阪府立大学）

著者名(英語): Yuuma Yoshikawa (Osaka Prefecture University),Naoyuki Hara (Osaka Prefecture University),Keiji Konisi (Osaka Prefecture University)

キーワード: ３胴船|非線形モデル予測制御|システム同定システム同定|Trimaran|Nonlinear Model Predictive Control|System Identification

要約(日本語): 現在, 世界中の沿岸海域において水質環境の悪化や生物の死滅が問題となっており, その原因把握には高頻度, 高密度な水質調査が必要である. しかし, 人手不足等の要因により十分な調査が行えないことから, 調査に適した無人観測船として, ４つの胴を持つ「四胴ロボット船」とその予備実験用機体である「三胴ロボット船」が開発された. 洋上における無人観測船の自動航行には高度な制御性能が必要である. そこで, 本研究では, 三胴ロボット船に対して非線形モデル予測制御の適用を検討した. まず, ２値ランダム変数を制御入力として印可するシステム同定実験を行った. 次に, 三胴ロボット船の非線形モデルに同じ入力を加え, その出力とシステム同定実験で得られた出力が近い値をとる非線形モデルのパラメータを推定した. このモデルに基づいて非線形モデル予測制御を実装した. 評価実験では, 定めた複数の目標点を巡回する航行制御ができることを確認した.

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