複合外乱分離と予測制御による航空機搭載電光ジンバルの制約付き指向制御

- 本論文は、空中のelectro-optical gimbal（航空機搭載の電気光学ジンバル）における制約付きポインティング制御問題を扱う。 - 対象は周期的擾乱と非周期的擾乱が複合した状況で、carrier vibration、input delay、actuator constraintsが存在する。 - 目的はline-of-sightの安定化とトラッキングを達成すること。 - 擾乱を物理特性に応じて分離し補償するdisturbance-separated MPC（model predictive control）スキームを提案する。

- 先行研究との具体的比較は要旨からは不明。 - ただし報告された室内ホバリング比較実験では、linear active disturbance rejection control（LADRC）と比較してyawで25.1%、pitchで45.9%のトラッキング誤差低減を達成。 - 周期的予測をMPCモデルに埋め込み、非周期的補償をoptimizer外で行うことで、非周期推定誤差の増幅を抑え、周波数変化やパラメータミスマッチ下でのポインティング精度を改善する点を主張。

- adaptive periodic observerがlinear-regression frequency estimationを用いて多調波振動をMPCホライズン上で予測。 - linear observerが非周期的擾乱を推定。 - bounded long short-term memory（LSTM）networkがinput delay中の非周期擾乱変化を予測。 - 周期的予測はMPCモデルに埋め込み、非周期的補償はoptimizer外で適用。 - input-set tighteningにより所定の制限内で実行可能な指令を生成。 - 明示的なinput-sequenceおよびpredicted-state margin条件下でregional practical tracking boundを導出。

- UAV搭載のtwo-axis gimbal platformを組み立て、室内ホバリング比較実験を実施。 - 周波数変化とパラメータミスマッチ下のシミュレーションも補完的に実施。 - 報告された試験でyawとpitchの相対角RMSEがそれぞれ0.770度、0.350度。 - LADRCと比較してトラッキング誤差を25.1%および45.9%低減。

- 周期的予測をMPCに埋め込み非周期補償をoptimizer外に置く設計が、非周期推定誤差の増幅を抑えると主張。 - input-set tighteningと明示的なmargin条件下でregional practical tracking boundを確立。 - 周波数変化やパラメータミスマッチへの頑健性をシミュレーションで補完。 - ただし議論の詳細や限界は要旨からは不明。

- linear active disturbance rejection control（LADRC）：比較対象として挙げられている。 - model predictive control（MPC）関連の制約付きトラッキング手法。 - long short-term memory（LSTM）を用いた擾乱予測手法。 - adaptive periodic observerやlinear-regression frequency estimationに関する先行研究。 - 要旨で明示的に参照されている個別論文は不明。