arXiv cs.LG

凹型ムーンプールを持つ係留ASVのシステム同定に関する決定論的及びベイズ的ハンケルDMDc

System Identification of a Moored ASV with Recessed Moon Pool via Deterministic and Bayesian Hankel-DMDc

http://arxiv.org/abs/2511.03482v1


本研究は、係留状態の小型自律表面車両(ASV)のシステム同定を扱い、ハンケル動的モード分解に制御を加えたHDMDcとそのベイズ的拡張であるBHDMDcを使用しています。CNR-INMの牽引タンクにおいて、様々な波条件下での実験が行われ、対象のASVは凹型ムーンプールを特徴としており、スロッシングによる非線形応答が発生します。このため、モデリングの難易度が高まります。データ駆動型の縮小次元モデルが船舶の動きと係留荷重の測定から構築されました。HDMDcフレームワークは、船舶ダイナミクスの正確な決定論的予測を提供し、BHDMDcはハイパーパラメータ選択のばらつきを考慮することでモデル応答の不確実性を扱います。実験データとのバリデーションにより、HDMDcとBHDMDcはさまざまな波の刺激に対する船舶の応答を予測できることが示されました。この研究は、HDMDcに基づくROMがシステム同定のためのデータ駆動型の有効な選択肢であることを示しており、訓練セットとは異なる海況に対して高い再現性も達成しています。