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Mixed H2/H∞ based Course-following Control for a Small Low Cost Autonomous Boat. 指導教授：曾慶耀 學號： 19967001 姓名：林柏廷. Index. 1.Introduction 2.Mathmatical Model 3.Controller Synthesis 4.Test Description 5.Experimental Results 6.Conclussion. Introduction. 利用 H2/H∞ 理論 設計 控制器 設計 H2 : 追 跡效能
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Mixed H2/H∞ based Course-following Control fora Small Low Cost Autonomous Boat 指導教授：曾慶耀 學號：19967001 姓名：林柏廷
Index 1.Introduction 2.Mathmatical Model 3.Controller Synthesis 4.Test Description 5.Experimental Results 6.Conclussion
Introduction 利用H2/H∞理論設計控制器 設計 H2:追跡效能 H∞:穩定性 彌補量測儀器的誤差 (Low-cost GPS以及Gyroscope)
Introduction 使用1060mm、12kg之小船 實驗設計的目的:藉由船體小，易受外界干擾 的條件下，凸顯設計的可靠度。
Introduction 一般小船實驗通常會加入羅盤來獲得平擺角 度。 Heading 1-Heading 2=yaw angle 但實驗船體小，擺設空間不夠，羅盤會被DC 馬達干擾，所以將以Gyroscope取代
Introduction 僅使用GPS以及Gyroscope，沒有heading資訊， 因此在數學模式的部分需要做些轉換。
Mathmatical Model 2階Nomoto 當 可簡化為: 1階Nomoto
Mathmatical Model 由於舵機需要被驅動，所以舵令至控制器輸 出的部分也不可忽略，為 而新的TF為 => 其中
Mathmatical Model 當船沒有偏移量 當偏移時 帶入此式 得到 當α很小 其中 由上式可得
Mathmatical Model 新的TF為 GPS的誤差造成的系統延遲不可省略， 因此
Mathmatical Model Course following model:
Mathmatical Model Time delay可表示為 受控體模式以下圖來表示 狀態方程式:
Mathmatical Model 控制器設計:
Test Description 配備: DCmotor x2,Servo motor x1, 802.11 wireless LAN, GPS ,Sonar sensor,Gyroscope,Pentium III laptop with 256 MB RAM,Windows XP
Conclussion 本文中，使用Low-cost GPS 以及Gyroscope去 設計以及驗證控制器。其感測器的花費低於 100美金。實驗中使用簡易的模型，描述在追 跡過程中的主要動態。控制器的設計主要以 應用H2/H∞理論，處理模式誤差以及環境干 擾。此設計軌跡追蹤的標準偏移誤差為2.3M。 實驗數據顯示，本實驗在低成本感測器的表 現中，算是有效的。
