Integrated Design of Communication and Control for Reliable Wireless Controlled Systems
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20K04485
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 21020:Communication and network engineering-related
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
石井 光治 香川大学, 創造工学部, 准教授 (50403770)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | ネットワーク化制御 / 機械学習 / IEEE802.15.4 / 深層展開 / モデル予測制御 / 通信制御同時最適化 / 無線通信 / 制御理論 / ネットワーク科学 |
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| Outline of Research at the Start |
ロボット等の複数機器を遠隔で、高信頼かつ高速に動作させるための無線通信方式に関する研究を行う。具体的には、A) 1つのコントローラで複数機器を制御する1対多通信/制御方式、B) 複数のコントローラが複数の機器を制御する多対多通信/制御方式、C) 自律分散的に制御される機器のための自律分散的通信/制御方式、に関する研究を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ロボット等の複数機器を遠隔で、高信頼かつ高速に動作させるための無線通信/制御方法を同時設計(最適化)した。具体的には、A) 1つのコントローラで複数機器を制御する1対多通信/制御方式、B) 複数のコントローラが複数の機器を制御する多対多通信/制御方式、C) 自律分散的に制御される機器のための自律分散的通信/制御方式、に関する研究を行った。以下に各研究課題における研究実績を述べる。
A) 1つのコントローラで複数機器を制御する1対多通信/制御方式の研究では、コントローラから制御対象まで制御入力を送信する通信と制御対象から制御状態をコントローラまでフィードバックする通信の制御における重要性を考慮して通信を柔軟に設計した。前年度までの研究成果を基に、通信の不確実性を考慮した制御入力を同時に設計に発展させた。
B) 複数のコントローラが複数の機器を制御する多対多通信/制御方式の研究では、無線通信における干渉の通信制御と干渉による通信不安定性を考慮した制御入力の設計を行なった。特にIEEE802.15.4eビーコンモードを前提にした通信スケジューリングと制御入力の同時最適化を行うことで制御の高信頼化を実現する通信方法と制御入力の設計を行なった。
C)自律分散的に制御される機器のための自律分散通信/制御方式に関しての研究では、自律分散的に移動する機器が互いに協調して動作し、１つの目的を達成する合意制御における通信方式の設計を行なった。前年度までの研究成果を基に大規模ネットワークに対応した機械学習に基づく設計を行なった。さらに分散信号処理を高速化する手法に関して研究を行なった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
研究実績の概要で述べた通り、本研究課題は大きく３つの課題で構成されている。2022年度の成果として、研究課題A)とC)に関しては、それぞれ論文掲載が1件(期間合計2件)と4件(期間合計6件)と当初の予定より大幅にあったが、課題B)に関する成果は国内発表のみの留まった。また、研究全体に関する成果が2022年度に1件(期間全体で３件)あった。一部で成果で遅れがあるが、成果を総合すると、進捗状況を「当初の計画以上に進展している」と判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
全体として当初の研究計画以上の成果できたが、一部の遅れがあるため、研究リソースの充足と成果公表を研究期間延長により遂行する。
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Report
(3 results)
Research Products
(44 results)
