航空機・無人機の自動制御技術研究室 (芳谷直治研究室)

当研究室では卒業研究において、①VTOL型無人機の高精度姿勢制御・飛行制御の検討と利用技術の研究、②航空機の自動飛行制御シミュレーション技術の開発、③ラジコン模型機の設計・製作・特性解析と自動飛行制御の検討、などに取り組みます。上記①、③においては実際に機体を製作または改良して飛行実験を行うので、実体験に基づいた実際的知識が身につきます。一方、上記②においては、シミュレーション用ソフトウェア「MATLAB/SIMULINK」を用いて、種々の航空機の高精度飛行制御技術の検討、複数機の追跡・回避飛行シミュレータの開発などを行ないます。これにより飛行力学、制御技術、プログラミング、などに関する知識を身につけることができます。

基本情報

教員名・所属 芳谷直治教授 / 理工学部航空宇宙工学科
専門分野 制御工学
研究テーマ

航空機・無人機の自動飛行制御と飛行制御シミュレーション技術の研究

研究キーワード 航空機、VTOL機、無人機、飛行制御、飛行シミュレーション
教員紹介URL

研究紹介

マルチローター機の飛行制御技術と利用技術

今後、急速な利用拡大が見込まれるマルチローター機の実用性をさらに高めるには、高精度の飛行制御、種々の風外乱への対処、などが必要です。

これらを狙って本プロジェクトでは、実験用の4ローター機と6ローター機(写真)を用いて以下の研究を行います。

・飛行制御シミュレータの開発と精度検証。

・シミュレーションと飛行実験による、姿勢・経路・高さ制御の高性能化。

・風外乱などに対処した、制御性能向上方法の検討。

航空機の飛行制御技術と飛行制御シミュレーション技術

固定翼機の飛行制御における以下の課題を検討し、課題解決と制御性能の向上をめざします。

・耐故障飛行制御(機体や舵面の一部が損傷/欠損したときの、帰還可能な飛行制御)。

・複数機の追跡・回避飛行制御(複数機制御シミュレータ開発も含む)。

研究においては、本研究室でこれまで開発した固定翼機飛行制御シミュレータを活用し、必要に応じてさらに発展させます。図はシミュレーション結果の一例です。

ラジコン固定翼機の設計・製作と自動飛行制御

本プロジェクトでは、学生がラジコン模型機を独自に設計・製作して、飛行試験により飛行性能を調査し、性能向上のための検討を行います。これにより独自設計の機体形状における空力性能などの知見を得ることができます。一方学生は、設計・製作・試験の技術を実体験で身につけることができます。さらに、機体に自動制御装置を組み込んで、種々の飛行制御の実験に用います。また、航空宇宙学会主催の学生飛行ロボットコンテストに出場して上位入賞を狙います。写真は、このコンテストで入賞したときのものです。

論文発表・学会発表

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