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J-GLOBAL ID：202202230220721360   整理番号：22A0718649

自律海面ビークルに関するシンボリック計算を用いた非線形モデル予測制御

Nonlinear model predictive control using symbolic computation on autonomous marine surface vehicle

著者 (6件)： Jiang Xiaoyong (Zhejiang University, Hangzhou, China) ,  Jiang Xiaoyong (Zhejiang University of Science and Technology, Hangzhou, China) ,  Huang Langyue (Zhejiang University of Science and Technology, Hangzhou, China) ,  Peng Mengle (Zhejiang University of Science and Technology, Hangzhou, China) ,  Li Zhongyi (Zhejiang University of Science and Technology, Hangzhou, China) ,  Yang Ke-ji (Zhejiang University, Hangzhou, China)
資料名： Journal of Marine Science and Technology (Web)  (Journal of Marine Science and Technology (Web))
巻： 27  号： 1  ページ： 482-491  発行年： 2022年 
JST資料番号： U1597A  ISSN： 0948-4280  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 要旨:近年の高性能,安価な計算資源の利用可能性の拡大により,非線形モデル予測制御(NMPC)は特に非線形性の強いシステムを制御するために採用される選択肢である。しかし,高速の非線形動的システムにNMPCアルゴリズムを広く適用するには,まだ幾つかのハードルがある。その主な課題の一つが,一連の非線形モデルの微分方程式と非線形動力学最適化問題を実時間で如何に迅速に解くかである。同計算上の問題の大部分は,勾配ベクトルとHessian行列の導出と評価にある。本論文では,SymPyという名称の最新のシンボリック計算ツールを用いて同問題を取り扱った。シンボリック計算により,複素勾配ベクトル,Hessian行列,および非線形動力学最適化問題を解析的に導出し,機械精度で評価した。安全性レベル向上の要求増加に伴い,近年,自律海面ビークルは様々な分野で広範に使用されている。比例-積分-微分や非線形スライディングモード制御等のモデルフリーの方法は,強い非線形性の海面ビークルに対してロバスト制御として適用するには不十分であることが知られている。本論文では,開発したNMPCアルゴリズムを採用して,自律海面ビークルに関する二次元軌道追跡問題を解いた。Copyright The Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers (JASNAOE) 2021 Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *自動化船 ,  *予測制御 ,  *最適制御 ,  非線形制御系 ,  追従制御 ,  データ解析 ,  行列 ,  パラメータ ,  シミュレーション ,  入力 ,  誤差
準シソーラス用語： Hessian行列 ,  *シンボリック解析 ,  モデルパラメータ ,  *モデル予測制御 ,  軌道追従制御 ,  制御入力 ,  *非線形最適制御

著者キーワード (5件)： 自律容器 ,  軌道追跡 ,  非線形モデル予測制御 ,  記号計算 ,  Hessian行列

分類 (3件)： 航海計器,航法装置,電気設備  (QJ04020P) ,  海洋開発用機器  (QE05010W) ,  システム設計・解析  (IA02030D)

タイトルに関連する用語 (5件)： 自律 ,  海面 ,  ビークル ,  計算 ,  非線形モデル予測制御