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Construction of JIT adaptive internal model control by unraveling the triplet structure of the model, control, and performance

Research Project

Project/Area Number 23360183
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Control engineering/System engineering
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

YAMAMOTO Shigeru  金沢大学, 電子情報学系, 教授 (70220465)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) KANEKO Osamu  金沢大学, 電子情報学系, 准教授 (00314394)
OKU Hiroshi  大阪工業大学, 工学部, 准教授 (20351455)
USHIDA Shun  大阪工業大学, 工学部, 准教授 (30343114)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥19,240,000 (Direct Cost: ¥14,800,000、Indirect Cost: ¥4,440,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2013: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2012: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2011: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
Keywords制御理論 / 制御系設計 / 内部モデル制御 / Just-in-time (JIT) モデリング / 制御工学 / モデル化 / 適応制御
Outline of Final Research Achievements

We have investigated a method which enables us to real-time optimize feedback controllers obtaining appropriate control performance. In particular, we have developed a design methodology for an internal model control system which gives us a mathematical model of a control objective simultaneously, just-in-time control utilizing data in feedback systems, and closed loop identification. We also evaluated the effectiveness of the developed methods by experiments for the pneumatic artificial muscles, a small-sized unmanned helicopter, and camera-projector image processing together with numerical simulations.

Report

(5 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (66 results)

All 2015 2014 2013 2012 2011

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (58 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Extremum Seeking for Dead-Zone Compensation and Its Application to a Two-Wheeled Robot2015

    • Author(s)
      Dessy Novita and Shigeru Yamamoto
    • Journal Title

      Jounal of Automation and Control Engineering

      Volume: 3 Pages: 265-269

    • DOI

      10.12720/joace.3.4.265-269

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] FRITを用いた多入出力むだ時間系に対するスミス補償器のチューニング - 出力にむだ時間を持つ場合2015

    • Author(s)
      奥谷明大, 金子修, 山本茂
    • Journal Title

      システム制御情報学会論文誌

      Volume: 28 Pages: 58-65

    • NAID

      130005069906

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] FRIT for Non-Minimum Phase Systems in the 2DOF Control Architecture: Simultaneous Attainment of Controllers and Models2014

    • Author(s)
      Osamu Kaneko, Yusuke Wadagaki, Shigeki Yoshitake and Shigeru Yamamoto
    • Journal Title

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 35-40

    • DOI

      10.9746/jcmsi.7.35

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 全状態オブザーバを併用した積分型サーボ系に対する制御器とモデルのFRITベースド同時更新2014

    • Author(s)
      金子修,宮島健,山本茂
    • Journal Title

      システム制御情報学会論文誌

      Volume: 27 Pages: 122-131

    • NAID

      130004565050

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      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fictitious Reference Iterative Tuning to Modified IMC for Unstable Plants2013

    • Author(s)
      Hien Thi Nguyen, Osamu Kaneko and Shigeru Yamamoto
    • Journal Title

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      Volume: 6 Issue: 5 Pages: 345-352

    • DOI

      10.9746/jcmsi.6.345

    • NAID

      10031199685

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      2013 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Fictitious Reference Iterative Tuning of Internal Model Controllers for Non-Minimum Phase Systems: A Laguerre Expansion Approach2013

    • Author(s)
      Hien Thi Nguyen
    • Journal Title

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      Volume: 6

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  • [Journal Article] MIMO Closed-Loop Subspace Model Identification and Model-Based Control of a Coaxial Mini Helicopter with 3 DOFs2012

    • Author(s)
      松葉一孝
    • Journal Title

      TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS Series C

      Volume: 78 Issue: 792 Pages: 2797-2807

    • DOI

      10.1299/kikaic.78.2797

    • NAID

      130002051526

    • ISSN
      0387-5024, 1884-8354
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  • [Journal Article] Fictitious Reference Iterative Tuning for Non-minimum Phase Systems in the IMC Architecture : Simultaneous Attainment of Controllers and Models2012

    • Author(s)
      Osamu Kaneko
    • Journal Title

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      Volume: Vo.5 Pages: 101-108

    • NAID

      10031140122

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    • Author(s)
      Shigeru Yamamoto
    • Organizer
      The 10th Asian Control Conference 2015 (ASCC 2015)
    • Place of Presentation
      Kota Kinabalu, Malaysia
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      2015-06-01 – 2015-06-03
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      山本 茂,岡野祐貴,金子 修
    • Organizer
      第59回システム制御情報学会研究発表講演会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2015-05-21
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      谷原 渉,山本 茂
    • Organizer
      第47回計測自動制御学会北海道支部学術講演会
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      北海道札幌市
    • Year and Date
      2015-03-09
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      浅井恭平,山本 茂
    • Organizer
      第47回計測自動制御学会北海道支部学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道札幌市
    • Year and Date
      2015-03-09
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      岡田裕介,山本 茂
    • Organizer
      第2回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      2015-03-05
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 現実の環境に適した見かけ制御アルゴリズム提案2015

    • Author(s)
      河野 邦起,牛田 俊,天野 敏之
    • Organizer
      平成26年度 計測自動制御学会関西支部・システム制御情報学会若手研究発表会
    • Place of Presentation
      大阪府大阪市
    • Year and Date
      2015-01-26
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] レンズ加工機の性能向上を目的とした加工圧制御系構築2015

    • Author(s)
      土井 研治,田中 志音,松村 拓哉,牛田 俊,奥 宏史
    • Organizer
      平成26年度 計測自動制御学会関西支部・システム制御情報学会若手研究発表会
    • Place of Presentation
      大阪府大阪市
    • Year and Date
      2015-01-26
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Successive Wide Viewing Angle Appearance Manipulation with Dual Projector Camera Systems2014

    • Author(s)
      T. Amano, I. Shimana, S. Ushida, and K. Kono
    • Organizer
      the 24rd International Conference on Artificial Reality and Telexistence (ICAT 2014)
    • Place of Presentation
      Bremen, Germany
    • Year and Date
      2014-12-08 – 2014-12-10
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Data-Driven Tuning of Nonlinear Internal Model Controllers for Pneumatic Artificial Muscles2014

    • Author(s)
      Shogo Takada, Osamu Kaneko, Taiki Nakamura, and Shigeru Yamamoto
    • Organizer
      2014 Australian Control Conference (AUCC2014)
    • Place of Presentation
      Canberra, Australia
    • Year and Date
      2014-11-17
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    • Author(s)
      板井謙太朗,奥宏史
    • Organizer
      第57回自動制御連合講演会
    • Place of Presentation
      群馬県渋川市
    • Year and Date
      2014-11-11
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 二自由度制御構造を用いたヒステリシス特性の補償と推定のデータ駆動型同時実行 - FRITによるアプローチ2014

    • Author(s)
      高田翔午,金子修,山本茂
    • Organizer
      第57回自動制御連合講演会
    • Place of Presentation
      群馬県渋川市
    • Year and Date
      2014-11-11
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] MIMO Closed-Loop Subspace Model Identification and Hovering Control of a 6-DOF Coaxial Miniature Helicopter2014

    • Author(s)
      Junki Kojio, Hiroaki Ishibashi, Ryo Inoue, Shun Ushida, Hiroshi Oku
    • Organizer
      SICE Annual Conference 2014
    • Place of Presentation
      北海道札幌市
    • Year and Date
      2014-09-12
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  • [Presentation] Extremum Seeking for Dead-Zone Compensation and Its Application toa Two-Wheeled Robot2014

    • Author(s)
      Dessy Novita and Shigeru Yamamoto
    • Organizer
      The 2nd International Conference on Control, Robotics and Cybernetics
    • Place of Presentation
      Singapore
    • Year and Date
      2014-08-09
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      Shigeru Yamamoto
    • Organizer
      The 3rd International Conference on Key Engineering Materials and Computer Science
    • Place of Presentation
      Singapore
    • Year and Date
      2014-08-05
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    • Author(s)
      Osamu Kaneko, Fumiaki Sawakawa, and Shigeru Yamamoto
    • Organizer
      The 12th International Conference on Motion and Vibration Control (MOVIC 2014)
    • Place of Presentation
      北海道札幌市
    • Year and Date
      2014-08-05
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  • [Presentation] Online statistical change detection for a multivariable system in closed-loop using recursive estimation of a high-order model2014

    • Author(s)
      Hiroshi Oku
    • Organizer
      The 21st International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems (MTNS 2014)
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      Groningen, The Netherlands
    • Year and Date
      2014-07-06 – 2014-07-11
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  • [Presentation] Fictitious Reference Iterative Tuning of Internal Model Controllers for Nonlinear Systems with Hysteresis2014

    • Author(s)
      Shogo Takada, Osamu Kaneko, and Shigeru Yamamoto
    • Organizer
      The 5th International Symposium on Advanced Control of Industrial Processes (ADCONIP2014)
    • Place of Presentation
      広島県広島市
    • Year and Date
      2014-05-28
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      河野 邦起,河野 陽平,小山 健太,牛田 俊
    • Organizer
      第58回システム制御情報学会研究発表講演会
    • Place of Presentation
      京都府京都市
    • Year and Date
      2014-05-21 – 2014-05-23
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  • [Presentation] レンズ加工機のモータ駆動モデルを用いた制振制御系の性能評価2014

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      土井 研治,北村 駿,牛田 俊,奥 宏史
    • Organizer
      第58回システム制御情報学会研究発表講演会
    • Place of Presentation
      京都府京都市
    • Year and Date
      2014-05-21 – 2014-05-23
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  • [Presentation] 玉摺機の振動解析および振動低減手法の提案2014

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      北村駿,奥宏史,牛田俊
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      計測自動制御学会 若手研究発表会
    • Place of Presentation
      学校法人常翔学園大阪センター(大阪府大阪市)
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  • [Presentation] レンズ加工機のモータ駆動モデルを用いた制振制御系の構築2014

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      北村駿,奥宏史,牛田俊
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      計測自動制御学会 第1回 制御部門マルチシンポジウム
    • Place of Presentation
      電気通信大学(東京都調布市)
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      辻 昌紀,山本 茂,金子 修
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      第46回計測自動制御学会北海道支部学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
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      北村駿,永田晃士,奥宏史,牛田俊
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      第57回 システム制御情報学会研究発表講演会
    • Place of Presentation
      兵庫県民会館(兵庫県神戸市)
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    • Author(s)
      奥 宏史
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      第57回 システム制御情報学会研究発表講演会
    • Place of Presentation
      兵庫県民会館 (兵庫県神戸市)
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  • [Presentation] 非線形システムのためのラゲールネットワークを用いた内部モデル制御とチューニング ―アンモニア除去プロセスへの適用―2013

    • Author(s)
      浅井恭平,山本 茂,金子 修
    • Organizer
      平成25年電気学会電子・情報・システム部門大会
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      北見工業大学(北海道北見市)
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    • Author(s)
      Hiroshi Oku
    • Organizer
      The 45th ISCIE International Symposium on Stochastic Systems Theory and Its Applications
    • Place of Presentation
      琉球大学(沖縄県中頭郡西原町)
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    • Author(s)
      澤川史明,金子修,山本茂
    • Organizer
      第56回自動制御連合講演会
    • Place of Presentation
      新潟大学工学部(新潟県新潟市)
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      奥 宏史
    • Organizer
      第56回自動制御連合講演会
    • Place of Presentation
      新潟大学工学部(新潟県新潟市)
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      土屋 佑輔
    • Organizer
      平成24年度計測自動制御学会関西支部・システム制御情報学会若手研究発表会
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      常翔学園大阪センター (大阪府)
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      奥 宏史
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      第13回計測自動制御学会制御部門大会
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      アクロス福岡 (福岡県)
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      土屋 佑輔
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      第13回計測自動制御学会制御部門大会
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      アクロス福岡 (福岡県)
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  • [Presentation] 高精度非接触型センサによる無人飛翔体の閉ループシステム同定2013

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      土屋 佑輔
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      日本機械学会 関西支部第88期定時総会講演会
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      大阪工業大学 (大阪府)
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  • [Presentation] FRIT based PID parameter tuning for linear time delay systems-Simultaneous attainment of models and controllers2012

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      Osamu Kaneko
    • Organizer
      IFAC Conference on Advances in PID Control
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      University of Brescia(イタリア)
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      2012-03-28
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      松葉一孝
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      計測自動制御学会第12回制御部門大会
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      奈良県文化会館(奈良県)
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      2012-03-16
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      金子修
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      計測自動制御学会第12回制御部門大会
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      奈良県文化会館(奈良県)
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      2012-03-15
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      Hien Thi Nguyen
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      5th International Conference on High Performance Scientific Computing
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      Hanoi University of Science and Technology (Vietnam)
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      2012-03-09
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      土屋 佑輔
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      第56回システム制御情報学会研究発表講演会
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      京都テルサ(京都府)
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      京都テルサ(京都府)
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      魚住 文彬
    • Organizer
      第56回システム制御情報学会研究発表講演会
    • Place of Presentation
      京都テルサ(京都府)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] データ指向型制御への期待: Just-In-Time法を中心に2012

    • Author(s)
      山本 茂
    • Organizer
      電気学会制御研究会
    • Place of Presentation
      金沢大学サテライトプラザ(石川県)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] MIMO Closed-Loop Subspace Model Identification and Hovering Control of a Coaxial Mini Helicopter with 3 DOFs2012

    • Author(s)
      Hiroshi Oku
    • Organizer
      The 16th IFAC Symposium on System Identification (SYSID 2012)
    • Place of Presentation
      SQUARE Brussels Meeting Center (ベルギー・ブリュッセル)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Control of a Cyclic Vehicular Traffic Flow Based on the Velocity Model -Experiments by Using LEGO NXT-2012

    • Author(s)
      Yasunobu Yokoi
    • Organizer
      SICE Annual Conference 2012
    • Place of Presentation
      秋田大学(秋田県)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Fictitious Reference Iterative Tuning of Non-Minimum Phase Systems in the Two-Degree-Of-Freedom Control Architecture: A Laguerre Expansion Approach2012

    • Author(s)
      Shigeki Yoshitake
    • Organizer
      SICE Annual Conference 2012
    • Place of Presentation
      秋田大学(秋田県)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 二自由度制御器のフィードフォワード部に対するデータ駆動型パラメータチューニング ―非最小位相系への拡張―2012

    • Author(s)
      吉武 繁樹
    • Organizer
      平成24年 電気学会 電子・情報・システム部門大会
    • Place of Presentation
      弘前大学(青森県)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Data-Driven Parameter Optimization of Two-Degree-of-Freedom of Controllers Approximated by Laguerre Expansions2012

    • Author(s)
      Osamu Kaneko
    • Organizer
      15th IFAC Workshop on Control Applications of Optimization
    • Place of Presentation
      The University of Bologna, Rimini Campus(伊,リミニ)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Data-driven Approach to IMC for Unstable Plants2012

    • Author(s)
      Hien Thi Nguyen
    • Organizer
      Australian Control Conference
    • Place of Presentation
      University of New South Wales, Kesington Campus (豪,シドニー)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 複数センサ情報を利用した6自由度飛翔体の閉ループシステム同定実験2012

    • Author(s)
      土屋 佑輔
    • Organizer
      第55回 自動制御連合講演会
    • Place of Presentation
      京都大学 (京都府)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 二自由度制御系に対するFRITを用いた非最小位相系の同定2012

    • Author(s)
      金子 修
    • Organizer
      第55回 自動制御連合講演会
    • Place of Presentation
      京都大学 (京都府)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 閉ループ部分空間同定法のモデル次数決定について –小型ヘリコプタの3自由度システム同定実験におけるケーススタディ–2012

    • Author(s)
      奥 宏史
    • Organizer
      第55回 自動制御連合講演会
    • Place of Presentation
      京都大学 (京都府)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Just-In-Time Predictive Control for a Two-Wheeled Robot2012

    • Author(s)
      Nuttapun Nakpong
    • Organizer
      The 10th International Conference on ICT and Knowledge Engineering (ICT-KE2012)
    • Place of Presentation
      SIAM University (タイ王国・バンコク)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] A PID tuning method based on matching between one-shot experimental data and filtered desired closed-loop responses2012

    • Author(s)
      Shigeru Yamamoto
    • Organizer
      The 51st IEEE Conference on Decision and Control
    • Place of Presentation
      Grand Wailea Hotel (米国・ハワイ)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 二自由度制御器のフィードフォワード部に対するFRIT―むだ時間系への拡張2012

    • Author(s)
      吉武 繁樹
    • Organizer
      電気学会 制御研究会「データに基づく適応型スマートシステム,および制御一般」
    • Place of Presentation
      広島大学 東京オフィス (東京都)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Data-driven IMC for non-minimum phase systems-Laguerre expansion approach2011

    • Author(s)
      Hien Thi Nguyen
    • Organizer
      The 50th IEEE Conference on Decision and Control and European Control Conference
    • Place of Presentation
      Hilton Orlando Bonnet Creek (USA)
    • Year and Date
      2011-12-12
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 離散時間非最小位相系に対するFRITを用いたデータ駆動型IMCによるモデルと制御パラメータの同時獲得2011

    • Author(s)
      和田垣祐介
    • Organizer
      第54回自動制御連合講演会
    • Place of Presentation
      豊橋技術科学大学(愛知県)
    • Year and Date
      2011-11-19
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] システム同定、しましょうか2011

    • Author(s)
      奥宏史
    • Organizer
      Advantage Theory and Application of Control Systems 2011
    • Place of Presentation
      国立オリンピック記念青少年総合センター(東京都)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-10-15
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 非最小位相系に対する実験データを用いた最適制御入力の決定について-Laguerre関数近似によるアプローチ-2011

    • Author(s)
      吉武繁樹
    • Organizer
      平成23年電気学会電子・情報・システム部門大会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県)
    • Year and Date
      2011-09-07
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-04-06   Modified: 2019-07-29  

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