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非線形システムに対するモデル駆動型適応制御系の研究

Research Project

Project/Area Number 15760312
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Control engineering
Research InstitutionTohoku University (2004)
The University of Tokyo (2003)

Principal Investigator

牛田 俊  東北大学, 大学院・情報科学研究科, 助手 (30343114)

Project Period (FY) 2003 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2004: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2003: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywordsモデル駆動型適応制御 / 非線形システム / Just-In-Timeモデリング / 運動制御 / 2自由度制御系 / 静止直立制御 / 二足歩行ロボット / ロボットビジョン / 内部モデル制御 / フィードバック誤差学習法
Research Abstract

モデル駆動型適応制御系に関して,以下のような多彩な結果を得た.
1.Just-In-Time手法に基づく非線形システムの同定と制御に関する研究
「Just-In-Time(JIT)モデル」というこれまでとは全く異なるモデリングの考え方を提案した.JITモデリングの方法論が実システムの制御に適用可能であるかどうかを検証し,「JIT制御」の基本的な枠組みを構築することを目指した.また,実用面を見据えたプロセス制御等への応用が可能であり,産業技術の分野に大きなインパクトを与えつつある(プロセス制御に関する特集号への解説記事を執筆済みである.)
2.人の静止直立の運動メカニズムの解明に関する研究
高度で正確な運動を達成する制御系としての人間の機能に着目し,人の静止直立時のバランス制御のメカニズムを,生理学の知見に基づいて制御理論的な観点から解明する研究を行った.静止直立は,複数の感覚器からの情報が複雑に絡み合う複雑な構造をもっていることを明らかにした。提案したモデルは,切り替え機構をもつ適応制御系であり,モデル駆動型適応制御系のひとつである.
3.視覚機能をもつヒューマノイドロボットの注視制御と動作安定化制御に関する研究
人型二足ロボット研究が実験室の環境内で閉じてしまっている状況で,なぜ人間は突発的な外乱や大きな環境変化に対しても柔軟かつ滑らかな運動を行うことが出来るのか?というロボット制御の本質的な問題を扱った.視覚の重要性を指摘し,視覚情報を用いたロボット動作の安定化問題に対して2自由度適応制御系を構成した.シミュレータおよび実機による実験により,その有効性を確認した.

Report

(2 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (5 results) Publications (4 results)

  • [Journal Article] Just-In-Timeモデリング技術を用いた非線形システムの同定と制御2005

    • Author(s)
      牛田 俊, 木村 英紀
    • Journal Title

      計測自動制御学会学会誌「計測と制御」 Vol.44,No.2

      Pages: 102-106

    • NAID

      10014356933

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Switching Structural Biomechanical Model of Multisensory Integration during Human Quiet Standing2004

    • Author(s)
      S.Ushida, J.Terashita, H.Kimura
    • Journal Title

      the 43rd International Conference on Decision and Control(CDC2004)

      Pages: 959-965

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] A Human Stance Control Model with Reflex and Voluntary Movement2004

    • Author(s)
      M.Semba, S.Ushida, H.Kimura
    • Journal Title

      the 3rd the Society of Instrument and Control Engineer Annual Conference(SICE2004)

      Pages: 394-398

    • NAID

      130006960591

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 視覚フィードバックと予定動作計画を給合したロボットの注視制御2004

    • Author(s)
      滝澤象太, 牛田俊, 出口光一郎
    • Journal Title

      第22回日本ロボット学会学術講演会講演予稿集

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Just-In-Time手法による非線形DDアームの追従制御2004

    • Author(s)
      牛田俊, 出口光一郎
    • Journal Title

      計測自動制御学会東北支部40周年記念学術講演講演会論文集

      Pages: 205-208

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] T.Miyamoto, S.Ushida H.Kimura: "Nonlinear Function Estimation with Locality Adaptive Feature Weighting and its Application to System Identification"The Proceeding of the 2^<nd> SICE Annual Conference. 2111-2115 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] S.Ushida, H.Kimura: "FEL and JIT Approaches to Tracking Adaptive Control based on the Internal Inverse Models"The Proceedings of 42^<nd> IEEE Conference on Decision and Control. 6363-6368 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] J.Terashita, S.Ushida H.Kimura: "Switching Structural Biomechanical Model of Multisensory Integration during Human Quiet Standing"The Proceedings of 43^<rd> IEEE Conference on Decision and Control. 発表予定. (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] M.Senba, S.Ushida, H.Kimura: "A Human Stance Control Model with Reflex and Voluntary Movements"The Proceeding of the 3rd SICE Annual Conference. 発表予定. (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

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Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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