LMI制御性能条件を巧みに利用した非ホロノミック拘束をもつ系のロバスト達成化

本研究では、制御性能ロバスト達成化の観点から、非ホロノミックシステムに対する簡単かつ効果的な制御手法の開発に取り組み、複数台(3台および4台)のトレーラを有するトラック型移動体(以下、多重連結型移動ロボット)の実機実験を通してその有効性を検証することを目的としている。研究実績の概要は以下の通りである。(1)ロボット機構の改良平成10年に作成したロボットの機構の改良を行った。(2)制御性能のロバスト達成化のための制御系の設計平成10年度に行った制御系設計では、制御性能のロバスト達成化の考慮を全くしていなかった。本年度は、すべてのトレーラに駆動部が存在するが、いずれか一つの駆動部のみが駆動すると仮定し、各駆動部に対して同一の制御則で制御性能を達成できるような制御系を設計した。これを実現するために、各駆動部に対するモデル化を行い、駆動部故障に対するマルチモデルのクラスを作成した。このクラスに対して、(1)で導入したLMI条件を可解とするフィードバックゲインを求めた。設計された制御系の有効性をシミュレーション実験により検証した。(3)実機実験による制御機能のロバスト達成化の検証制御性能のロバスト達成化の検証のために、トレーラとトラックの位置を入れ替えた実験を行った。平成10年度に設計した制御系と(3)で設計した制御系を比較することにより、ロバスト達成化を考慮した設計手法の有効性を明らかにした。

本研究では、制御性能ロバスト達成化の観点から、非ホロノミックシステムに対する簡単かつ効果的な制御手法の開発に取り組み、複数台(3台および4台)のトレーラを有するトラック型移動体(以下、多重連結型移動ロボット)の実機実験を通してその有効性を検証することを目的としている。研究実績の概要は以下の通りである。(1)ロボット機構の改良平成10年に作成したロボットの機構の改良を行った。(2)制御性能のロバスト達成化のための制御系の設計平成10年度に行った制御系設計では、制御性能のロバスト達成化の考慮を全くしていなかった。本年度は、すべてのトレーラに駆動部が存在するが、いずれか一つの駆動部のみが駆動すると仮定し、各駆動部に対して同一の制御則で制御性能を達成できるような制御系を設計した。これを実現するために、各駆動部に対するモデル化を行い、駆動部故障に対するマルチモデルのクラスを作成した。このクラスに対して、(1)で導入したLMI条件を可解とするフィードバックゲインを求めた。設計された制御系の有効性をシミュレーション実験により検証した。(3)実機実験による制御機能のロバスト達成化の検証制御性能のロバスト達成化の検証のために、トレーラとトラックの位置を入れ替えた実験を行った。平成10年度に設計した制御系と(3)で設計した制御系を比較することにより、ロバスト達成化を考慮した設計手法の有効性を明らかにした。