安定多様体の構造解析による非線形システムの幾何形状・制御の同時最適化手法の開発

• Project/Area Number: 25K07648
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 20010:Mechanics and mechatronics-related
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 山口 皓平 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (30808613)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2027: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2026: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 制御理論 / 最適制御理論 / 安定多様体 / 非線形制御 / 形状・制御同時最適化

Outline of Research at the Start

本研究の目的は，安定多様体の構造解析を利用した非線形システムの幾何形状・制御則の同時最適設計手法を確立することである．安定多様体の存在する空間を最大化する形状パラメータの探索手法を確立し，シミュレーションベースの最適設計ソフトウェアを開発する．また，多重倒立振子を対象にした最適設計と倒立安定化実験を行うことで，提案手法の検証を行う．さらに，より社会での応用を意識した実験として，垂直離着陸型航空機の一つであるTilt-Wing型航空機の最適設計と実作を行う．本機の垂直離着陸および飛行モード遷移を単一制御則により実現することで，提案手法の有効性を実証する．