複数移動体の編隊制御

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本年度はこれまで設計したモデル予測制御に基づく編隊制御系の性能評価に関する検証や未知環境における複数移動体の編隊制御に関する研究を行った.まず,これまで設計したモデル予測制御に基づく編隊制御系の制御性能を明らかにすべく研究を行った.これまで提案してきた制御手法では,移動体の台数増加に応じて計算時間が増加するため,その適用限界を示すことは重要となる.また,設計パラメータが制御性能に与える影響も陽に議論していなかったため,その設計指針なども明らかではなかった.そこで新たに数値シミュレーションと実機実験を行い,設計した制御系の適用限界と設計パラメータが制御性能に与える影響について検証を行った.それにより,設計パラメータの設計指針と提案した編隊制御系の適用範囲を示すことができた.また,実験では,より多くの台数においても提案手法が有効であることも示すことができた.次に,未知環境における複数移動体の編隊制御に関する研究を行った.これまで提案した編隊制御は,全ての環境情報が既知であるという仮定に基づいていた.しかしながら,現実には搭載したセンサから取得した不確かさを含むデータに基づき環境を認識・制御を行う必要がある.すなわち,不確かさを考慮したロバストな制御系設計が重要となる.この目的達成のため,まず問題を簡単化し,単体の移動体を目標位置まで誘導する問題を取り扱った.この問題に対して,センサデータから環境情報を抽出することを行った.抽出された環境情報は,センサデータの不確かさも陽に表すものとした.次に,抽出した環境情報に基づき,モデル予測制御により移動体を目標位置まで誘導する制御系を設計した.その有効性をシミュレーションにより検証した.