オートパイロット用の波浪外乱パラメータの同定手法

摘要

船舶用オートパイロットで，方位制御システムは船首方位に含まれる波浪成分を除去する方策を編み出してきた． 波浪成分は操舵機に無効な外乱でいわゆる無駄舵を与える．外乱除去方法として，従前よりデュアルゲイン（舵角ゼロ付近でゲインを下げる），ローパスフィルタやノッチフィルタなどが挙げられるが，閉ループ安定性とのトレードオフから性能向上の制約を受ける．一方文献1) は波浪外乱をモデル化し，状態推定器に組み込むことで方位成分と波浪成分とを分離する方式を提案している．波浪モデルを制御器に適用する際，そのパラメータが必要となる．本稿はその同定方法を波浪周波数追尾法1) より簡便な手法を用いて提案する．本提案法はオフライン処理で，検出した船首方位の時系列データをスペクトル波形に変換して，その波形に基づいて波浪モデルのパラメータを同定する．本提案法は単純な構成のため実装が容易で，現在実適用中である．