時間軸変換に基づく非ホロノミック車両システムの状態推定と出力フィードバック制御

• 石川 将人

  東京工業大学大学院総合理工学研究科

• 三平 満司

  東京工業大学大学院情報理工学研究科

書誌事項

タイトル別名

• State Estimation and Output Feedback Control of Nonholonomic Mobile Systems Using Time-Scale Transformation
• ジカンジク ヘンカン ニ モトヅク ヒホロノミック シャリョウ システム ノ ジョウタイ スイテイ ト シュツリョク フィードバック セイギョ

抄録

In this paper, we propose an optical measurement system for a nonholonomic wheeled robot, and develop a state estimation method and a measurement-output feedback controller. Since the kinematic model of such a wheeled mobile robot is expressed as a driftless nonlinear state equation, there arises a difficulty in observer design that the observability depends on control inputs. This matter is settled by transforming the time-scale of the state equation to a new one, which represents the trajectory of the mobile robot. Then we construct a nonlinear observer which achieves local exponential estimation-error convergence and allows us to specify its rate, where the design method is based on “the extended Luenberger observer (Zeitz)”. Finally, we apply a control strategy for a class of driftless systems based on “time-state control form (Sampei et al.)” to the position control problem by combining it with the observer to form an output feedback controller. Some results of numerical simulations are also presented.

収録刊行物

• システム制御情報学会論文誌

  システム制御情報学会論文誌 13 (3), 124-133, 2000

  一般社団法人 システム制御情報学会

キーワード

• nonholonomic system
• wheeled mobile robot
• nonlinear observer
• time-scale transformation

詳細情報

• CRID: 1390282680142045312
• NII論文ID: 10004472899
• NII書誌ID: AN1013280X
• DOI: 10.5687/iscie.13.3_124
• ISSN: 2185811X
• ISSN: 13425668
• NDL書誌ID: 5292894
• Web Site: https://ndlsearch.ndl.go.jp/books/R000000004-I5292894
• データソース種別:
  • JaLC
  • NDL
  • Crossref
  • CiNii Articles
• 抄録ライセンスフラグ: 使用不可