モデル誤差抑制補償器に基づくロバスト経路追従制御;モデル誤差抑制補償器に基づくロバスト経路追従制御;Robust Path Following Control Based on Model Error Compensator

乗用車などの移動手段は必要不可欠なものであり,そ の安全性や快適性の確保は重要な課題である.これに伴 い,さまざまな運転支援システムが研究開発され,衝突 防止ブレーキシステムなどは販売車両に導入されて浸透 しつつある.また,運転支援のみでなく自動運転の実用 化に向けた研究も近年飛躍的に進んでいる. 自動運転に関して,加減速の制御,経路追従制御,障 害物回避などさまざまに必要不可欠な要素技術のうち, 本速報では経路追従問題について考える.従来の経路追 従の研究においては,タイヤのすべり角がないモデルに 対する追従制御系 [1,2]や車両の運動モデル [3]に対する 追従制御系 [4]などが構築されている.これらの研究に おいては,フィードバック線形化などの非線形制御理論 に基づいて経路に漸近的に追従するための基本的な追従 制御系が構成されており,良好な追従結果を得ている. その際,車両の非線形モデルは,すべり角およびヨー角 速度,車速を状態量として導出されており,質量や慣性 モーメント,タイヤコーナリングパワなどは既知のもの として制御則が設計される. しかし,コーナリングパワの値は雨天時や路面状態, タイヤ空気圧などにより大きく変化するパラメータであ ることから,モデル化誤差が生じやすい.車体の質量は 搭乗者数や積荷などにより変化し慣性モーメントも変化 する.さらには,坂道走行時には平面モデル化時におけ る重心位置が変化するなど,これらのパラメータ群を乗 車ごと走行ごとに精度よく知ることは難しい.よって, 実用性の観点からロバスト性を考慮した設計が必要不可 欠である. そこで本速報では,自動車のロバスト経路追従制御系 を構築する.先行研究 [5,6]において,モデルと制御対象 ∗ 原稿受付 2016年 2月 24日 † 熊本大学 大学院 自然科学研究科 Graduate School of