2024A-OS1-3 最大出力許容集合の船舶制御への応用の一例

抄録

制御問題を解く際、入力についての制約のみならず、アクチュエータの遅れや動作限界を考慮することは重要である。これらを考えずに制御アルゴリズムを構築すると、本来の性能を十分発揮できないのみならず、最悪の場合、制御によりシステムが不安定化することも考えられる。この研究では、船舶のオートパイロットを対象に、操舵角の制約のみならず、操舵速度にも制約を考慮できる制御手法を考えることにした。具体的には対象とするシステムについての最大出力許容集合（maximal output admissible set）を求め、それを基にしたMPC（ModelPredictive Control）を適用した。その結果、これら2つの制約を同時に満たすオートパイロットが無理なく構成できることを示した。