外乱オブザーバに基づく海上USVの軌道追従制御:設計・シミュレーション・実海域実験
Active Disturbance Rejection Control for Trajectory Tracking of a Seagoing USV: Design, Simulation, and Field Experiments
波浪や海流などの外乱下で航行する無人表面艇(USV)に対し、能動外乱抑制制御(ADRC)を用いた軌道追従コントローラを設計し、シミュレーションとオランダでの港湾・海上実験でPID制御との比較検証を行った。
詳しい要約
1. どんなもの?
2. 先行研究と比べてどこがすごい?
3. 技術・手法の肝は?
4. どうやって有効だと検証した?
5. 議論はある?
6. 次に読むべき論文は?
※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。
著者: Jelmer van der Saag, Elia Trevisan, Wouter Falkena, Javier Alonso-Mora
分類: cs.RO, cs.SY, eess.SY
原文アブストラクト
Unmanned Surface Vessels (USVs) face significant control challenges due to uncertain environmental disturbances like waves and currents. This paper proposes a trajectory tracking controller based on Active Disturbance Rejection Control (ADRC) implemented on the DUS V2500. A custom simulation incorporating realistic waves and current disturbances is developed to validate the controller's performance, supported by further validation through field tests in the harbour of Scheveningen, the Netherlands, and at sea. Simulation results demonstrate that ADRC significantly reduces cross-track error across all tested conditions compared to a baseline PID controller but increases control effort and energy consumption. Field trials confirm these findings while revealing a further increase in energy consumption during sea trials compared to the baseline.
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