• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

アクチュエータの最大性能を効率的に用いる機械制御アルゴリズムの開発

Research Project

Project/Area Number 15760322
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Control engineering
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

和田 信敬  広島大学, 大学院工学研究科, 助手 (50335709)

Project Period (FY) 2003 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2005: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2004: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2003: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Keywordsフィードバック制御 / アクチュエータ飽和 / 超高速サーボ / 非線形メカニカルシステム / モデル予測 / 実時間最適化 / L2ゲイン性能 / 移動ロボット
Research Abstract

平成17年度の研究実績の概要を以下に述べる.
1.超高速サーボ系の設計法の構築:
入力飽和の存在下で,既知のダイナミクスにより生成される目標入力に対し,制御量を定常的にオフセットを生じることなく,速やかに追従させる制御系の設計法を示した.この方法では,1)制御量が追従可能となる初期状態集合を明らかにしている,2)飽和状態を積極的に利用することで応答の高速化を達成している,3)設計問題は線形行列方程式と線形行列不等式を解く問題に帰着されており,効率的に解くことが可能などの有用な特徴を有している.
2.可変振幅型多重飽和フィードバック制御則の構築とロボット制御への応用:
状態量の値に応じて振幅が変化する飽和関数を直列結合した構造を有するフィードバック制御則を提案した.この制御則を用いることにより,飽和フィードバックのクラスで,直列積分器系の大域的漸近安定化と漸近的外乱除去が可能であることを理論的に示した.
さらに,この制御則を,非ホロノミック移動ロボットの軌道追従制御問題に適用する方法を提案した.この手法を用いることにより,移動ロボットの初期位置が目標軌道から任意に離れていても,アクチュエータ飽和の存在下で目標軌道に移動ロボットを漸近的に追従させることが可能となる.さらに,目標軌道の曲率に応じて前進速度を制御する方法を提案した.
3.VTOL航空機の飛行制御:
非線形かつ不安定なダイナミクスを有するVTOL航空機のための,ゲインスケジュールドフィードバック制御器の設計法を提案し,その有効性を実験的に検証した.

Report

(3 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2006 2005 2004 Other

All Journal Article (10 results) Publications (3 results)

  • [Journal Article] 可変振幅型多重飽和フィードバックによる2重積分器系の大域的漸近安定化と外乱抑制2006

    • Author(s)
      和田信敬
    • Journal Title

      システム制御情報学会論文誌 19・3

      Pages: 12-122

    • NAID

      10017193647

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 入力拘束を有する線形システムの最適出力レギュレーション-LMI表現に基づく最適設計-2006

    • Author(s)
      和田信敬
    • Journal Title

      日本機械学会論文集C (to appear)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Gain Scheduling Controller Design for the Two Rotor Hovering System and Its Experimental Verification2006

    • Author(s)
      Makoto Yamashita
    • Journal Title

      Journal of Robotics and Mechatronics (to appear)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Optimal Design of a Feedback Controller that Achieves Output Regulation in the Presence of Actuator Saturation2005

    • Author(s)
      Nobutaka Wada
    • Journal Title

      Proceedings of the 44th IEEE Conference on Decision and Control and European Control Conference 2005

      Pages: 7576-7580

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] l_infity Performance Analysis of Feedback Systems with Saturation Nonlinearities : An Approach Based on Polytopic Representation2005

    • Author(s)
      Nobutaka Wada
    • Journal Title

      Proceedings of the American Control Conference

      Pages: 3403-3408

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Local Output Regulation of Feedback Systems with Saturation Nonlinearities2005

    • Author(s)
      Nobutaka Wada
    • Journal Title

      Proceedings of the SICE Annual Conference 2005

      Pages: 683-688

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] l_2/l_∞外乱およびパラメータ不確かさを考慮した制約つきモデル予測制御2004

    • Author(s)
      和田信敬
    • Journal Title

      計測自動制御学会論文集 40巻11号

      Pages: 1154-1156

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Robust Tracking Control of a Nonholonomic Mobile Robot in the Presence of Disturbances2004

    • Author(s)
      Nobutaka WADA
    • Journal Title

      JSME International Journal Series C 47巻2号

      Pages: 694-701

    • NAID

      110004820792

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] l_2 Gain Analysis of Input Constrained Discrete-Time Linear Systems Using Parameter Dependent Lyapunov Function2004

    • Author(s)
      Nobutaka WADA
    • Journal Title

      Proceedings of IEEE Conference on Decision & Control

      Pages: 1952-1957

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Robust Model Predictive Control for Linear Parameter Varying Systems using Parameter Dependent Lyapunov Function2004

    • Author(s)
      Nobutaka WADA
    • Journal Title

      Proceedings of IEEE Midwest Symposium on Circuits & Systems

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] Nobutaka WADA: "Robust Tracking Control of a Nonholonomic Mobile Robot in the Presence of Disturbances"JSME International Journal Series C. (to appear).

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 和田 信敬: "Anti-windup性能の最適化について"システム/制御/情報. 47巻11号. 540-545 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Nobutaka WADA: "Design of a Static Anti-windup Compensator that Optimizes L_2 Performance : An LMI Based Approach"Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics & Automation. 2628-2633 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

URL: 

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

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi