自律型海面船舶の航行能力向上のための非線形モデル予測制御

本研究では、環境外力を考慮した自律型海面船舶の衝突回避、経路追従、座礁防止のためのアプローチとして、非線形モデル予測制御(NMPC)に基づくソリューションを提案する。人工ポテンシャル場を用いて衝突回避と座礁防止のコスト関数を設定し、NMPC最適化問題を解くことで、環境外乱の影響を受けつつ所望の経路を追従する制御入力を生成する。さらに、非線形外乱オブザーバを組み合わせることで、外力の影響を補正し、より頑健な制御性能を実現する。