論文の概要: Observer-Assisted Relative-Velocity Compensation with LPV-$H_\infty$ Robust Correction for 3D Trajectory Tracking of Underactuated Non-Minimum-Phase AUVs under Ocean Currents

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.23653v1
• Date: Sun, 26 Jul 2026 13:35:06 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-28 22:34:15.181241
• Title: Observer-Assisted Relative-Velocity Compensation with LPV-$H_\infty$ Robust Correction for 3D Trajectory Tracking of Underactuated Non-Minimum-Phase AUVs under Ocean Currents
• Title（参考訳）: LPV-$H_\infty$ロバスト補正による不活性化非最小位相AUVの3次元軌道追尾の観測者支援相対速度補償
• Abstract要約: 本稿では,魚雷型非作動型AUVの3次元軌道追跡のためのオブザーバ支援制御アーキテクチャを開発する。 3段階の状態電流オブザーバは、支配的な電流拒絶の非線形フィードフォワード項に対する相対速度推定を提供する。 特異摂動解析は、組込みLPVモデルにおける局所的な一様最適有界性を証明する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: This paper develops an observer-assisted control architecture for 3D trajectory tracking of torpedo-type underactuated AUVs with non-minimum-phase sway/heave dynamics under unknown ocean currents. A three-stage state-current observer provides relative-velocity estimates to a nonlinear feedforward term for dominant current rejection and to an LMI-certified LPV-$\mathcal{H}_\infty$ correction layer. Feedback-linearising cancellation yields a constant input matrix, enabling convex synthesis without pairwise cross terms. A residual-level break-even law shows that the effective surge disturbance depends on current-estimation error, while a singular-perturbation analysis proves local practical uniform ultimate boundedness on the embedded LPV model. REMUS simulations over three trajectories and four current scenarios show 89-96% current-estimation reduction, about 99% translational residual reduction, and RMS tracking-error reduction from 4.04 m to 0.24 m.
• Abstract（参考訳）: 本研究では, 未知の海流下での非最小位相スウェイ・ヘーブ動特性を持つ魚雷型非作動型AUVの3次元軌道追跡のための観測者支援制御アーキテクチャを開発した。 3段階の状態電流オブザーバは、支配的電流拒絶の非線形フィードフォワード項とLMI認証されたLPV-$\mathcal{H}_\infty$補正層に相対速度推定を与える。 フィードバック線形化キャンセルは、一対のクロス項を使わずに凸合成を可能にする定数入力行列を得る。 残留レベル破断法則は, 有効サージ障害が電流推定誤差に依存することを示す一方, 特異摂動解析は, 組込みLPVモデルに局所的な一様有界性を証明している。 REMUSの3つの軌道と4つの現在のシナリオでのシミュレーションでは、89-96%の電流推定が減少し、約99%の翻訳残差が減少し、RMS追跡エラーは4.04mから0.24mに減少した。

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