小型無人ヘリコプタのロバスト制御による完全自律誘導制御に関する研究

小型无人直升机鲁棒控制全自主制导控制研究

• 批准号: 04J03589
• 负责人: 藤原 大悟
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J03589/
• 关键词: 小型無人ヘリコプタ; 自律制御; ホバリング制御; 誘導制御; ロバスト制御

小型無人ヘリを自律制御するためのハードウェアに関して、信号入出力に関する考察と検証実験を行った。特に、周期的信号がある装置を経由する場合を考え、それにより発生するむだ時間を検討対象とした。まず、周期的信号の入力と出力の関係を数式で記述し、入力されてから出力されるまでの時間を定式化した。そこから、この遅延時間を一定値にしたいなら、入力と出力の信号の周期を同一としなくてはならないことが示された。さらに、定式化された関係を用い、出力信号の周期を微小変動させることで入出力間遅延時間を自由に変更できるようにした数式モデルを導出した。このモデルに基づき、遅延時間を所望の一定値に拘束する制御系を開発し、シミュレーションおよび机上実験によりその有効性を確認した。小型無人ヘリをロバスト制御する第一段階として、ヘリのスタビライザと呼ばれる構造の動力学的解析と検証実験を行った。機械力学および航空力学に基づき、スタビライザの挙動解析を行った。実験装置としてスタビライザを省いたスタビレスヘリを試作し、その姿勢運動の特性を同定実験により数学モデルとして得た。力学的解析とスタビレスヘリの数学モデルを用い、スタビ付きのモデルとの比較から解析の妥当性を検証し、また、スタビ付き小型無人ヘリの姿勢運動の第1次共振モードがスタビライザによるものであることを示した。力学的解析結果を制御プログラムに実装してスタビレスヘリを制御する実験を行い、その結果、仮想的なスタビライザを実現した。あわせて、スタビ付きとスタビレスの両機体の数学モデルを比較することにより、両者の運動特性の違いや自律制御への適性の考察も行った。

Small unmanned autonomous control system, signal input and output signal input and output control system, and inspection and control system. Special, periodic signals are generated by the device, the occasion, and the time.まず, the relationship between the input force and the output force of the periodic signal is described in a numerical formula, and the input force is the same as the output force and the time is formalized.そこから, この遅狠时を certain value, にしたいなら, input force and output force The cycle of the signal is the same as the signal.さらに、Formulated relationship をUsing い、Output signal period をSlight change させることThe delay time between input and output is free and the number is changed.このモデルにbasedづき, 遅 extension time をshin hope の certain value に restraint す る control system を open発し、シミュレーションおよび箟験によりそのvalidity confirmationした. Analysis of the dynamics of the structure of the small unmanned ヘリをロバストcontrol する first stage として, ヘリのスタビライザと氰れる structure and と検 Demonstration 実験を行った. Mechanical mechanics, aeronautical mechanics, basics, and dynamic analysis.実験 device としてスタビライザを province いたスタビレスヘリを trial production し, the characteristics of posture and movement are the same as those of mathematics. Mechanical analysis and analysis, mathematics and mathematics, and analysis and comparison.また, スタビきsmall unmanned ヘリの POSTURE MOVEMENT の1st resonance モードがスタビライザによるものであることをSHOW した. Analytical results of mechanics The result of the journey, the result of the misfortune, and the thought of it.あわせて、スタビFUきとスタビレスの両体のMATHEMATICS モデルをComparisonすることにより, 両者のkinetic characteristics のviolation いやAutonomous control へのAdaptability のinvestigation も行った.