2000 Fiscal Year Annual Research Report

手動制御における人間の問題解決能力を利用する非線形制御問題の解法

Research Project

Project/Area Number	10450089
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	猪岡光東北大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (20006191)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	小野貴彦東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (20312613) 佐川貢一東北大学, 大学院・情報科学研究科, 助手 (30272016) 石原正東北大学, 大学院・情報科学研究科, 助教授 (10134016)
Keywords	非線形制御 / 手動制御 / 人間オペレータ / ジョイスティック / 振り子 / 計算機支援
Research Abstract	人間は制御対象についての知識がなくとも、十分な練習をすることにより、クレーンの操作や飛行機の操作など複雑な特性を有する制御対象を上手に操る制御側を見出している。このような人間の問題解決能力をより広い非線形制御問題に利用するために、非線形制御問題を等価な手動制御実験に置き換え、手動制御により解を見出すという手法を提案し、その有効性を調べることを目的とする。主な成果は以下のとおりである。 1.手動制御を容易に実行するための諸条件(情報表示の形式、入出力ゲイン、時間尺度など)を実験的に検討し、それらの相互関係と適正なパラメータの範囲を求めた。人間は、適当な入出力ゲインと時間尺度のもとでのみ、問題解決能力を十分に発揮できることを確認した。 2.手動制御の性能を評価する評価関数の値を、各試行後に人間オペレータに提示することにより、最適な制御に近づくことを実験的に検証した。非線形の制御対象あるいは非線形関数を含む評価関数に対しても応用できることは重要な知見である。 3.非駆動関節を有する2リンクアームの位置制御と、パワーショベルのシミュレータを用いた掘削作業において、手動制御の諸条件の影響を確認した。また、評価関数の与え方で、様々な操作パターンを人間オペレータが生成できることも確認した。これらの成果は、解析的には得られないものであり、手動制御における人間の能力によって達成されたものである。

Research Products

(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] M.Arif: "Iterative Learning Control Using Information Database (ILCID)"Journal of Intelligent and Robotic Systems. 25. 27-41 (1999)
[Publications] Yuki ITO: "Swinging-Up of Two Pendulums by Manual Control with Computer Assistance"Interdisciplinary Information Sciences. 5・2. 117-124 (1999)
[Publications] Muhammad ARIF: "HUMAN LEARNING CHARACTERISTICS IN THE TRACKING TASKS OF ITERATIVE NATURE"International Journal of Neural Systems. 9・4. 301-310 (1999)
[Publications] Muhammad ARIF: "Iterative manual control model of human operator"Biological Cybernetics. 81. 445-455 (1999)
[Publications] Muhammad ARIF: "Iterative Learning Control Utilizing the Error Prediction Method"Journal of Intelligent and Robotic Systems. 25. 95-108 (1999)
[Publications] M.Arif: "Prediction-based Interactive Learning Control (PILC) for Uncertain Dynamic Nonlinear Systems Using System Identification Technique"Journal of Intelligent and Robotic Systems. 27. 291-304 (2000)
[Publications] 猪岡光: "知能制御"講談社. 223 (2000)

2000 Fiscal Year Annual Research Report

手動制御における人間の問題解決能力を利用する非線形制御問題の解法

Principal Investigator

猪岡 光 東北大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (20006191)

Research Products

[Publications] M.Arif: "Iterative Learning Control Using Information Database (ILCID)"Journal of Intelligent and Robotic Systems. 25. 27-41 (1999)

[Publications] Yuki ITO: "Swinging-Up of Two Pendulums by Manual Control with Computer Assistance"Interdisciplinary Information Sciences. 5・2. 117-124 (1999)

[Publications] Muhammad ARIF: "HUMAN LEARNING CHARACTERISTICS IN THE TRACKING TASKS OF ITERATIVE NATURE"International Journal of Neural Systems. 9・4. 301-310 (1999)

[Publications] Muhammad ARIF: "Iterative manual control model of human operator"Biological Cybernetics. 81. 445-455 (1999)

[Publications] Muhammad ARIF: "Iterative Learning Control Utilizing the Error Prediction Method"Journal of Intelligent and Robotic Systems. 25. 95-108 (1999)

[Publications] M.Arif: "Prediction-based Interactive Learning Control (PILC) for Uncertain Dynamic Nonlinear Systems Using System Identification Technique"Journal of Intelligent and Robotic Systems. 27. 291-304 (2000)

[Publications] 猪岡光: "知能制御"講談社. 223 (2000)

猪岡光東北大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (20006191)