むだ時間を考慮した時間軸状態制御形による非ホロノミック車両の経路追従制御

摘要

本論文ではむだ時間を考慮した時間軸状態制御形を提案し，非ホロノミック車両の経路追従精度を改善した．特にむだ時間要素を時間遅れから状態遅れに変形することで，時間軸状態制御形においてむだ時間を表現した．むだ時間補償器にはスミス法を採用し，その際に制御対象の漸近安定化と局所フィードバック内の状態のデッドレコニングによる推定によって，スミス補償器を適用可能にした．最後にむだ時間のある場合で，時間軸状態制御形と提案手法を比較した円経路追従シミュレーションと走行実験を行ない，本手法による追従精度の改善を確認し，その有効性を示した．スミス法を用いた提案手法は，安定性がむだ時間の大きさに依存しないので，ダイナミックスが（1）（2）（3）で表現される車両では，安定な走行が可能である．しかし，モデル化誤差が無視できない場合は，むだ時間の大きさが安定性に影響を与える．また，デッドレコニングのサンプリング周期も影響する．本手法を実車に用いる場合は，これらに関する解析を行なう必要がある．