JPH032911A - 浮力制御装置 - Google Patents
浮力制御装置Info
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- JPH032911A JPH032911A JP1136921A JP13692189A JPH032911A JP H032911 A JPH032911 A JP H032911A JP 1136921 A JP1136921 A JP 1136921A JP 13692189 A JP13692189 A JP 13692189A JP H032911 A JPH032911 A JP H032911A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（ａ）産業上の利用分野
この発明は、気球、飛行船または潜水艦等の浮力制御を
行う浮力制御装置に関する。
行う浮力制御装置に関する。
（ｂ）従来の技術
従来より、気球や飛行船において高度を変化させる場合
、あるいは潜水艦において深度を変化させる場合、いず
れも浮力制御により行っている。
、あるいは潜水艦において深度を変化させる場合、いず
れも浮力制御により行っている。
たとえば、熱気球ではバーナーの出力および熱空気の排
気制御によってガス袋内の温度と容積を変化させ、ガス
袋による浮力を変化させることによって浮力制御を行っ
ている。また、飛行船においては、ガス袋に対するヘリ
ウムガスの濃度制御および排気制御によって浮力制御を
行っている。
気制御によってガス袋内の温度と容積を変化させ、ガス
袋による浮力を変化させることによって浮力制御を行っ
ている。また、飛行船においては、ガス袋に対するヘリ
ウムガスの濃度制御および排気制御によって浮力制御を
行っている。
さらに、潜水艦においては、バラストタンクに対する海
水の流入および排出制御によって浮力制御を行っている
。いずれの場合でも、浮力（浮量）と自重とのつりあい
関係によって所定の高度または深度を保つように、また
は移行するように浮力制御を行っている。
水の流入および排出制御によって浮力制御を行っている
。いずれの場合でも、浮力（浮量）と自重とのつりあい
関係によって所定の高度または深度を保つように、また
は移行するように浮力制御を行っている。
（Ｃ）発明が解決しようとする課題
ところが、浮力制御によって目標とする高度または深度
まで移行し、さらにその高度または深度を保つためには
、設定した（目標とする）高度または深度（目標値）と
現在の高度または深度（現在値）との偏差および高度ま
たは深度の変化状態に応じて、適切な）ネカ制ｔｌを行
わなければならない。
まで移行し、さらにその高度または深度を保つためには
、設定した（目標とする）高度または深度（目標値）と
現在の高度または深度（現在値）との偏差および高度ま
たは深度の変化状態に応じて、適切な）ネカ制ｔｌを行
わなければならない。
しかしながら、制御対象のモデル化が困難であり、的確
な自動制御ができなかった。そのため、）ネカ制御が不
適切となり、目標高度または目標深度を行き過ぎたり、
目標高度または目標深度に到達するのに時間がかかり過
ぎるといった問題が生じていた。
な自動制御ができなかった。そのため、）ネカ制御が不
適切となり、目標高度または目標深度を行き過ぎたり、
目標高度または目標深度に到達するのに時間がかかり過
ぎるといった問題が生じていた。
この発明の目的は、目標とする高度または深度（目標値
）と現在の高度または深度（現在値）との偏差および偏
差の時間微分値に応じた適切な浮力側？１）ｆｆｌをフ
ァジィルール化し、ファジィ推論を行うことによって、
滑らかで適切な浮力制御をできるようにし、速やかに目
標とする高度または深度に到達し、維持できるようにし
た浮力制御装置を提供することにある。
）と現在の高度または深度（現在値）との偏差および偏
差の時間微分値に応じた適切な浮力側？１）ｆｆｌをフ
ァジィルール化し、ファジィ推論を行うことによって、
滑らかで適切な浮力制御をできるようにし、速やかに目
標とする高度または深度に到達し、維持できるようにし
た浮力制御装置を提供することにある。
（ｄ１課題を解決するための手段
この発明の浮力制御装置は、目標の高度または深度を設
定する目標値設定手段と、 現在の高度または深度を測定する現在値測定手段と、 目標値と現在値との偏差を求める偏差抽出手段と、 前記偏差の時間微分値を求める時間微分値抽出手段と、 浮力の大きさを制御する浮力制御手段と、前記偏差およ
び時間微分値から浮力制御量を決定するファジィ推論手
段を設けたことを特徴としている。
定する目標値設定手段と、 現在の高度または深度を測定する現在値測定手段と、 目標値と現在値との偏差を求める偏差抽出手段と、 前記偏差の時間微分値を求める時間微分値抽出手段と、 浮力の大きさを制御する浮力制御手段と、前記偏差およ
び時間微分値から浮力制御量を決定するファジィ推論手
段を設けたことを特徴としている。
（ｅ）作用
この発明の浮力側ｉ′ｌｌｌ装置においては、目標値設
定手段が、目標の高度または深度を設定し、現在値測定
手段が現在の高度または深度を測定する。
定手段が、目標の高度または深度を設定し、現在値測定
手段が現在の高度または深度を測定する。
偏差抽出手段は目標値と現在値との偏差を求め、時間微
分値抽出手段は偏差の時間微分値を求める、浮力制御手
段は与えられた制御信号に応じて浮力の大きさを制御す
る。さらにファジィ推論手段は偏差および時間微分値か
ら浮力制御量を決定する。
分値抽出手段は偏差の時間微分値を求める、浮力制御手
段は与えられた制御信号に応じて浮力の大きさを制御す
る。さらにファジィ推論手段は偏差および時間微分値か
ら浮力制御量を決定する。
ファジィ推論手段は公知のようにファジィ演算を行うフ
ァジィ演算部と確定値演算を行うデファジファイ部とで
構成され、ファジィ演算部は予め定められたファジィル
ールに従ったメンバーシップ関数発生器を備え、入力さ
れる変数に対するメンバーシップ値（所属値）を演算す
るとともに、その結果に基づいて演算した推論値をデフ
ァジファイ部に対して出力する。ファジィルールは、１
ｆ（ｘ＋＝＾ａｎｄ ｘｚ＝Ｂ・・・） Ｌｈｅｎ（ｙ
＝Ｚ）の形式で表され、（ｘ＋・Ａ ａｎｄ Ｘｆｆ１
・Ｂ・・・）は前件部、（ｙ＝Ｚ）は後件部と呼ばれる
。このファジィルールは目標値と現在値との偏差および
偏差の時間微分値と浮力制御量および実際の目標値応答
特性に基づいて経験的に決められる。
ァジィ演算部と確定値演算を行うデファジファイ部とで
構成され、ファジィ演算部は予め定められたファジィル
ールに従ったメンバーシップ関数発生器を備え、入力さ
れる変数に対するメンバーシップ値（所属値）を演算す
るとともに、その結果に基づいて演算した推論値をデフ
ァジファイ部に対して出力する。ファジィルールは、１
ｆ（ｘ＋＝＾ａｎｄ ｘｚ＝Ｂ・・・） Ｌｈｅｎ（ｙ
＝Ｚ）の形式で表され、（ｘ＋・Ａ ａｎｄ Ｘｆｆ１
・Ｂ・・・）は前件部、（ｙ＝Ｚ）は後件部と呼ばれる
。このファジィルールは目標値と現在値との偏差および
偏差の時間微分値と浮力制御量および実際の目標値応答
特性に基づいて経験的に決められる。
第８図は上記のファジィルールに従って推論結果を出力
する一つの公知の手法を説明するための図である。
する一つの公知の手法を説明するための図である。
同図（Ａ）、 （Ｂ）は前件部の２つの変数（Ｘｌ、
Ｘ２）に対応するメンバーシップ関数を示し、同図（Ｃ
）は後件部に対応するメンバーシップ関数を表す。ここ
では前件部のメンバーシップ関数を２つ示しているが前
件部の変数の種類が増えればメンバーシップ関数もその
分増える。各図において横軸は変数の値を表し、縦軸は
メンバーシップ値（所属度）を表す。
Ｘ２）に対応するメンバーシップ関数を示し、同図（Ｃ
）は後件部に対応するメンバーシップ関数を表す。ここ
では前件部のメンバーシップ関数を２つ示しているが前
件部の変数の種類が増えればメンバーシップ関数もその
分増える。各図において横軸は変数の値を表し、縦軸は
メンバーシップ値（所属度）を表す。
今、前件部の第１項目の変数ｘ１の値がｘｌであるとす
ると、そのときの所属度は０．５である（同図（Ａ）参
照）。また、前件部の第２項目の変数ｘ２の値がχ２
°とすると、そのときの所属度は０．３である（同図（
Ｂ）参照）。このような場合、ファジィ演算部ではそれ
ぞれの所属度の中の最も小さな値をとる。すなわち上記
の例では所属度０．３を選ぶ。次にＺに対応するメンバ
ーシップ関数を上記の所属度０．３のところで頭切りを
行い、下側の台形部Ｓの重心位置ｙ°を求める。そして
このｙ′を推論結果として出力する１つのルールに対し
ては以上のような推論を行うが一般には複数のルールを
設定する。この場合には各ルール毎、に第８図（Ｃ）に
示す推論結果が出力される。そして各ルール毎に出力さ
れた台形部を論理和し、その論理和した部分（第８図（
Ｄ）の斜線領域）の重心ｙ〃を推論の確定値として出力
する。
ると、そのときの所属度は０．５である（同図（Ａ）参
照）。また、前件部の第２項目の変数ｘ２の値がχ２
°とすると、そのときの所属度は０．３である（同図（
Ｂ）参照）。このような場合、ファジィ演算部ではそれ
ぞれの所属度の中の最も小さな値をとる。すなわち上記
の例では所属度０．３を選ぶ。次にＺに対応するメンバ
ーシップ関数を上記の所属度０．３のところで頭切りを
行い、下側の台形部Ｓの重心位置ｙ°を求める。そして
このｙ′を推論結果として出力する１つのルールに対し
ては以上のような推論を行うが一般には複数のルールを
設定する。この場合には各ルール毎、に第８図（Ｃ）に
示す推論結果が出力される。そして各ルール毎に出力さ
れた台形部を論理和し、その論理和した部分（第８図（
Ｄ）の斜線領域）の重心ｙ〃を推論の確定値として出力
する。
以上の推論手法において、前件部に対する所属度の論理
積演算（小さい方の所属度を選ぶ演算）ルールと、後件
部に対する台形部の論理和演算ルールを、ｍｉｎｉ−ｍ
ａｘルールと呼ぶ。
積演算（小さい方の所属度を選ぶ演算）ルールと、後件
部に対する台形部の論理和演算ルールを、ｍｉｎｉ−ｍ
ａｘルールと呼ぶ。
この発明においては、上記のような推論手法をファジィ
推論手段で実行することにより、目標値と現在値との偏
差および偏差の時間微分値から飛行船や潜水艦等の運動
状態の判定およびそれに応じた適切な浮力制御量の決定
が可能となり、目標高度または深度まで速やかに到達し
、かつ安定させることが可能となる。
推論手段で実行することにより、目標値と現在値との偏
差および偏差の時間微分値から飛行船や潜水艦等の運動
状態の判定およびそれに応じた適切な浮力制御量の決定
が可能となり、目標高度または深度まで速やかに到達し
、かつ安定させることが可能となる。
（ｆ）実施例
この発明を適応した飛行船の浮力制御装置の構成を第１
図に示す。第１図において目標高度設定装置１は目標と
する高度を設定する装置、高度測定装置２は気圧等によ
って現在の高度を測定する装置である。減算回路３は目
標高度設定装置１により設定された目標値から高度測定
装置２の測定値を？：Ｉｉ算することによって、目標値
に対する現在値の偏差Ｘ１を求める回路である。微分回
路４は偏差Ｘ１の所定時間毎の変化分を時間微分値Ｘ２
として求める回路である。ファジィ推論装置５は偏差Ｘ
１と偏差の時間微分値Ｘ２を入力変数としてファジィ推
論を行い、浮力制御ＮＹを出力する装置である。浮力調
整装置６は与えられた浮力制御ｉＹに応じて浮力の大き
さを制御する装置である。
図に示す。第１図において目標高度設定装置１は目標と
する高度を設定する装置、高度測定装置２は気圧等によ
って現在の高度を測定する装置である。減算回路３は目
標高度設定装置１により設定された目標値から高度測定
装置２の測定値を？：Ｉｉ算することによって、目標値
に対する現在値の偏差Ｘ１を求める回路である。微分回
路４は偏差Ｘ１の所定時間毎の変化分を時間微分値Ｘ２
として求める回路である。ファジィ推論装置５は偏差Ｘ
１と偏差の時間微分値Ｘ２を入力変数としてファジィ推
論を行い、浮力制御ＮＹを出力する装置である。浮力調
整装置６は与えられた浮力制御ｉＹに応じて浮力の大き
さを制御する装置である。
本実施例において前記偏差Ｘ１とその時間微分値Ｘ２を
入力変数とし、浮力制御ＩＹを出力偏差とする推論ルー
ルを第２図に示す。
入力変数とし、浮力制御ＩＹを出力偏差とする推論ルー
ルを第２図に示す。
第２図において偏差Ｘ１の各記号は、
ＮＬ：現在高度が目標値に比較して非常に低いＮＭ ：
ＮＳ ：
Ｒｊ
ＰＳ ：
ＰＭ ：
Ｐ Ｌ ：
現在高度が目標値に比較して低い
現在高度が目標値に比較して少し低い
現在高度がほぼ目標値である
現在高度が目標値に比較して少し高い
現在高度が目標値に比較して高い
現在高度が目標値に比較して非常に高いを意味している
。
。
また、偏差の時間微分値Ｘ２について各記号はＮＬ：現
在高度が急激に下降しつつあるＮＭ：現在高度が下降し
つつある ＮＳ：現在高度がゆっくり下降しつつあるＺＲ：現在高
度がほぼ一定である ＰＳ：現在高度がゆっくり上昇しつつあるＰＭ：現在高
度が上昇しつつある ＰＬ：現在高度が急激に上昇しつつあるを意味している
。
在高度が急激に下降しつつあるＮＭ：現在高度が下降し
つつある ＮＳ：現在高度がゆっくり下降しつつあるＺＲ：現在高
度がほぼ一定である ＰＳ：現在高度がゆっくり上昇しつつあるＰＭ：現在高
度が上昇しつつある ＰＬ：現在高度が急激に上昇しつつあるを意味している
。
さらに、マトリックスの内容である浮力制御量（Ｙ）に
ついて各記号は、 ＮＬ：浮力を大幅に減少させる ＮＭ：浮力を中程度に減少させる ＮＳ：浮力を少し減少させる ＺＲ；浮力をほとんど変化させない ＰＳ：浮力を少し増大させる ＰＭ：浮力を中程度に増大させる ＰＬ：浮力を大幅に増大させる を意味している。
ついて各記号は、 ＮＬ：浮力を大幅に減少させる ＮＭ：浮力を中程度に減少させる ＮＳ：浮力を少し減少させる ＺＲ；浮力をほとんど変化させない ＰＳ：浮力を少し増大させる ＰＭ：浮力を中程度に増大させる ＰＬ：浮力を大幅に増大させる を意味している。
なお、上記の曖昧な言語値を表現するＮＬ、ＮＭ、ＮＳ
、ＺＲ，ＰＳ、ＰＭ、ＰＬはそれぞれラベルと呼ばれる
。
、ＺＲ，ＰＳ、ＰＭ、ＰＬはそれぞれラベルと呼ばれる
。
曖昧な言語値、すなわち上記のラベルＮ Ｌ ＝ ＰＬ
を表現するメンバシップ関数は第３図に示すものを使用
する。
を表現するメンバシップ関数は第３図に示すものを使用
する。
第４図はファジィ推論装置の構成図である。
前述したようにファジィ推論装置はファジィ演算部４０
とデファジファイ部４１とで構成される。ファジィ演算
部は第２図に示した各推論ルールに従ってルール毎の推
論結果Ｖｉを出力するために、前件部における所属度を
演算するためのメンバーシップ関数発生器と、後件部で
の推論結果を出力するためのメンバーシップ関数発生器
を備えている。各ファジィ演算部はルール毎に設けられ
るために、合計１５個投げられ、各ファジィ演算部の推
論結果Ｖｉは並列にデファジファイ部４１に出力される
。
とデファジファイ部４１とで構成される。ファジィ演算
部は第２図に示した各推論ルールに従ってルール毎の推
論結果Ｖｉを出力するために、前件部における所属度を
演算するためのメンバーシップ関数発生器と、後件部で
の推論結果を出力するためのメンバーシップ関数発生器
を備えている。各ファジィ演算部はルール毎に設けられ
るために、合計１５個投げられ、各ファジィ演算部の推
論結果Ｖｉは並列にデファジファイ部４１に出力される
。
前記ファジィ演算部は第５図（Ａ）に示すような構成に
ある。なお同図は第４図の最上部に示したファジィ演算
部の構成を示している。
ある。なお同図は第４図の最上部に示したファジィ演算
部の構成を示している。
図示のとおり３個の汎用メンバーシップ関数発生器５１
〜５３を有し、各メンバーシップ関数発生器には偏差×
１に対応するラベルＮＬ、偏差の時間微分×２に対応す
るラベルＮＬ、および浮力制御ｆｆ１（Ｙ）に対応する
ラベルＰＬが入力される。汎用のメンバーシップ関数発
生器はこのラベルが入力されることによって、そのラベ
ルに対応したメンバーシップ関数を発生する。
〜５３を有し、各メンバーシップ関数発生器には偏差×
１に対応するラベルＮＬ、偏差の時間微分×２に対応す
るラベルＮＬ、および浮力制御ｆｆ１（Ｙ）に対応する
ラベルＰＬが入力される。汎用のメンバーシップ関数発
生器はこのラベルが入力されることによって、そのラベ
ルに対応したメンバーシップ関数を発生する。
メンバーシップ関数発生器５１．５２の出力、即ち前件
部の各項の所属度は前件部論理積回路５４に出力され、
ここで前述のｍｉｎｉ−ｍａｘルールのｍ１ｎｉルール
によってより小さい方の所属度が選択される。その結果
が後件部論理積回路５５に送られる。この後件部論理積
回路５５では、メンバーシップ関数発生器５３で出力さ
れるメンバーシップ関数に前件部論理積回路５４からの
推論結果を当てはめて第８図（Ｃ）に示したような頭切
りを行い（論理積をとり）台形部を推論結果として出力
する。
部の各項の所属度は前件部論理積回路５４に出力され、
ここで前述のｍｉｎｉ−ｍａｘルールのｍ１ｎｉルール
によってより小さい方の所属度が選択される。その結果
が後件部論理積回路５５に送られる。この後件部論理積
回路５５では、メンバーシップ関数発生器５３で出力さ
れるメンバーシップ関数に前件部論理積回路５４からの
推論結果を当てはめて第８図（Ｃ）に示したような頭切
りを行い（論理積をとり）台形部を推論結果として出力
する。
デファジファイ部４１は第５図（Ｂ）に示す構成からな
る。図示するようにデファジファイ部４１は論理和回路
６０と確定値演算回路６１とで構成される。論理和回路
６０はｍｉｎｉ−ｍａｘルールのｍａ×ルールを演算す
る部分であり、２１個の各ファジィ演算部からの台形出
力（推論結果）を論理和し、第８図（Ｄ）にハツチング
で示したような領域を形成する。確定値演算回路６１は
この領域から重心位置を求め、浮力制御ＩＹの確定値を
出力する。
る。図示するようにデファジファイ部４１は論理和回路
６０と確定値演算回路６１とで構成される。論理和回路
６０はｍｉｎｉ−ｍａｘルールのｍａ×ルールを演算す
る部分であり、２１個の各ファジィ演算部からの台形出
力（推論結果）を論理和し、第８図（Ｄ）にハツチング
で示したような領域を形成する。確定値演算回路６１は
この領域から重心位置を求め、浮力制御ＩＹの確定値を
出力する。
次に浮力調整装置の具体的構成例を第６図に示す。第６
図において、１０は浮力制御信号Ｙとポテンショメータ
１３の出力とを比較するコンパレータ、１５は浮力制御
信号Ｙとポテンショメータ１８の出力とを比較するコン
パレータである。モータ１）はコンパレータ１０の出力
によって正転または逆転する。流量調整弁１２はガス袋
１４に対するヘリウムガスの流量を制御する弁であり、
モータ１）により駆動される。ポテンショメータ１３は
その流量に応じた電圧信号を発生する。モータ１６はコ
ンパレータ１５の出力によって正転または逆転し、流量
調整弁１７はガス袋１４から大気への排気流量を制御す
る弁であり、モータ１６により駆動される。ポテンショ
メータ１８はその流量に応じた電圧信号を発生する。こ
のように構成したことにより、浮力制御信号Ｙが正の電
圧であれば、コンパレータ１０、モータ１）、流量調整
弁１２およびポテンショメータ１３によるサーボ系によ
って、信号Ｙの大きさに応じた流量でガス袋１４にヘリ
ウムガスが流入される。また、浮力制御信号Ｙが負の電
圧であれば、コンパレータ１５、モータ１６、流量調整
弁１７およびポテンショメータ１８によるサーボ系が作
動し、その電圧の絶対値に応じた流量でガス袋１４のガ
スが排気される。したがって、信号Ｙが正で大きいほど
大きな浮力が得られ、負で大きいほど浮力が低下する。
図において、１０は浮力制御信号Ｙとポテンショメータ
１３の出力とを比較するコンパレータ、１５は浮力制御
信号Ｙとポテンショメータ１８の出力とを比較するコン
パレータである。モータ１）はコンパレータ１０の出力
によって正転または逆転する。流量調整弁１２はガス袋
１４に対するヘリウムガスの流量を制御する弁であり、
モータ１）により駆動される。ポテンショメータ１３は
その流量に応じた電圧信号を発生する。モータ１６はコ
ンパレータ１５の出力によって正転または逆転し、流量
調整弁１７はガス袋１４から大気への排気流量を制御す
る弁であり、モータ１６により駆動される。ポテンショ
メータ１８はその流量に応じた電圧信号を発生する。こ
のように構成したことにより、浮力制御信号Ｙが正の電
圧であれば、コンパレータ１０、モータ１）、流量調整
弁１２およびポテンショメータ１３によるサーボ系によ
って、信号Ｙの大きさに応じた流量でガス袋１４にヘリ
ウムガスが流入される。また、浮力制御信号Ｙが負の電
圧であれば、コンパレータ１５、モータ１６、流量調整
弁１７およびポテンショメータ１８によるサーボ系が作
動し、その電圧の絶対値に応じた流量でガス袋１４のガ
スが排気される。したがって、信号Ｙが正で大きいほど
大きな浮力が得られ、負で大きいほど浮力が低下する。
Ｙが０であればガス袋１４に対するガスの流入流出がな
くなり、浮力が一定となる。
くなり、浮力が一定となる。
以上の実施例で示した浮力調整装置は飛行船に適用した
が、同様にして潜水艦にも適用することができる。この
場合の浮力調整装置の構成例を第７図に示す。第７図に
おいて２０．２６はそれぞれ整流回路であり、浮力制御
信号Ｙが正であるとき、増幅回路２１へ信号を出力し、
Ｙが負であるとき増幅回路２７へ信号を出力する。増幅
回路２１は信号Ｙの正の値の大きさに応じて電磁サーボ
弁２２を駆動する。電磁・す゛−ボ弁２２は油圧アクチ
ュエータ２３を駆動する。油圧アクチュエータ２３は流
量調整弁２４を制御してバラストタンク２５に対する高
圧空気の流量を制御する。一方、増幅回路２７は信号Ｙ
の負の大きさに応じて電Ｔｊｔｌサーボ弁２８を駆動す
る。電磁サーボ弁２８は油圧アクチュエータ２９を駆動
し、油圧アクチュエータ２９は流量調整弁３０を制御し
てバラストタンク２５の空気の排気流量を制御する。
が、同様にして潜水艦にも適用することができる。この
場合の浮力調整装置の構成例を第７図に示す。第７図に
おいて２０．２６はそれぞれ整流回路であり、浮力制御
信号Ｙが正であるとき、増幅回路２１へ信号を出力し、
Ｙが負であるとき増幅回路２７へ信号を出力する。増幅
回路２１は信号Ｙの正の値の大きさに応じて電磁サーボ
弁２２を駆動する。電磁・す゛−ボ弁２２は油圧アクチ
ュエータ２３を駆動する。油圧アクチュエータ２３は流
量調整弁２４を制御してバラストタンク２５に対する高
圧空気の流量を制御する。一方、増幅回路２７は信号Ｙ
の負の大きさに応じて電Ｔｊｔｌサーボ弁２８を駆動す
る。電磁サーボ弁２８は油圧アクチュエータ２９を駆動
し、油圧アクチュエータ２９は流量調整弁３０を制御し
てバラストタンク２５の空気の排気流量を制御する。
このように、構成することによって浮力制御信号Ｙが正
の大きな値であれば、流■調整弁２４を介してバラスト
タンク２５へ急速に高圧空気が吹き込まれ、バラストタ
ンク内の海水が排水される。これにより大きな浮力が得
られる。また、信号Ｙが負の大きな値であれば、流量調
整弁３０を介してバラストタンク内の空気が急速に排気
され、これとともにバラストタンク内に海水が注水され
て、浮力が低下する。信号Ｙが０であればバラストタン
ク２５に対する高圧空気の注入排気および海水の注水排
水が行われず、一定の浮力を保つ。
の大きな値であれば、流■調整弁２４を介してバラスト
タンク２５へ急速に高圧空気が吹き込まれ、バラストタ
ンク内の海水が排水される。これにより大きな浮力が得
られる。また、信号Ｙが負の大きな値であれば、流量調
整弁３０を介してバラストタンク内の空気が急速に排気
され、これとともにバラストタンク内に海水が注水され
て、浮力が低下する。信号Ｙが０であればバラストタン
ク２５に対する高圧空気の注入排気および海水の注水排
水が行われず、一定の浮力を保つ。
さらに、この発明を熱気球に適用させる場合には、浮力
制御信号に応じてバーナーに対する燃料噴射ヱおよび熱
空気の排気制御を行うようにすればよい。
制御信号に応じてバーナーに対する燃料噴射ヱおよび熱
空気の排気制御を行うようにすればよい。
（ｇ）発明の効果
この発明によれば、目標の高度または深度に対する現在
の高度または深度との偏差およびその偏差の時間微分値
に基づきファジィ推論により浮力制御量を決定するよう
にしたため、現在の高度または深度から目標の高度また
は深度まで速やかに到達し、しかも過度の浮力増減（オ
ーバーシュート）もなく、浮力変化が滑らかとなるため
、乗船者の乗り心地も改善される。
の高度または深度との偏差およびその偏差の時間微分値
に基づきファジィ推論により浮力制御量を決定するよう
にしたため、現在の高度または深度から目標の高度また
は深度まで速やかに到達し、しかも過度の浮力増減（オ
ーバーシュート）もなく、浮力変化が滑らかとなるため
、乗船者の乗り心地も改善される。
第１図はこの発明の実施例である浮力制御装置の構成図
、第２図は実施例において設定される推論ルールを示す
図、第３図はメンバシップ関数を示す図である。第４図
はファジィ推論装置の構成図、第５図（Ａ）、 ＣＢ
）はそれぞれファジィ演算部、デファジファイ部の構成
図である。第６図は飛行船に適用した場合の浮力調整装
置の構成図、第７図は潜水艦に適用した場合の浮力調整
装置の構成図である。また、第８図（Ａ）〜（Ｄ）はフ
ァジィ推論ルールにしたがって推論結果を出力する手法
を説明するための図である。 第 図
、第２図は実施例において設定される推論ルールを示す
図、第３図はメンバシップ関数を示す図である。第４図
はファジィ推論装置の構成図、第５図（Ａ）、 ＣＢ
）はそれぞれファジィ演算部、デファジファイ部の構成
図である。第６図は飛行船に適用した場合の浮力調整装
置の構成図、第７図は潜水艦に適用した場合の浮力調整
装置の構成図である。また、第８図（Ａ）〜（Ｄ）はフ
ァジィ推論ルールにしたがって推論結果を出力する手法
を説明するための図である。 第 図
Claims (1)
- （１）目標の高度または深度を設定する目標値設定手段
と、 現在の高度または深度を測定する現在値測定手段と、 目標値と現在値との偏差を求める偏差抽出手段と、 前記偏差の時間微分値を求める時間微分値抽出手段と、 浮力の大きさを制御する浮力制御手段と、 前記偏差および時間微分値から浮力制御量を決定するフ
ァジィ推論手段を設けたことを特徴とする浮力制御装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1136921A JPH032911A (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | 浮力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1136921A JPH032911A (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | 浮力制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH032911A true JPH032911A (ja) | 1991-01-09 |
Family
ID=15186688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1136921A Pending JPH032911A (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | 浮力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH032911A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1057248C (zh) * | 1994-11-24 | 2000-10-11 | 山田尖端科技株式会社 | 树脂模铸装置及树脂模铸方法 |
| US6772705B2 (en) | 2001-09-28 | 2004-08-10 | Kenneth J. Leonard | Variable buoyancy apparatus for controlling the movement of an object in water |
| JP2013532088A (ja) * | 2010-05-25 | 2013-08-15 | ニュー クリエイト リミテッド | 制御可能な浮揚システムおよび方法 |
-
1989
- 1989-05-30 JP JP1136921A patent/JPH032911A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1057248C (zh) * | 1994-11-24 | 2000-10-11 | 山田尖端科技株式会社 | 树脂模铸装置及树脂模铸方法 |
| US6772705B2 (en) | 2001-09-28 | 2004-08-10 | Kenneth J. Leonard | Variable buoyancy apparatus for controlling the movement of an object in water |
| JP2013532088A (ja) * | 2010-05-25 | 2013-08-15 | ニュー クリエイト リミテッド | 制御可能な浮揚システムおよび方法 |
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