2017 Fiscal Year Annual Research Report
Control Teaching Delivering Support System by Using the Inertia Rotor Type Inverted Pendulum
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15K00938
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| Research Institution | Sendai National College of Technology |
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Principal Investigator |
菅谷 純一 仙台高等専門学校, 総合工学科, 教授 (30154454)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上町 俊幸 石川工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (50280334)
大場 譲 仙台高等専門学校, 総合工学科, 准教授 (80455104)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 振り上げ制御 / 立位制御 / 可変構造型制御 / ＰＩＤ制御 / ブランコ型倒立振子 / 慣性ロータ型倒立振子 / 非線形制御 / ＰＩＣマイコン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
慣性ロータ型倒立振子システムのモデルのシミュレーションで、PID制御，最適レギュレータ制御の二つを行った．前年度、共同研究者提案で完成していたフライホールによる慣性ロータ型実機モデルの実験を行い、PICマイコンを用いた可変構造型制御を作成し振り上げから立位制御への切り替えが可能になった．ICITEE2017・国際学会においてFrom Stabilization of Standing Upright Control of an Inverted Pendulum using Inertia Rotor and the Swing Type Inverted Pendulum for Engineering として、発表した。また、この慣性ロータ型を利用したブランコ型倒立振子の設計および製作に関して別途卒業研究「慣性ロータ型倒立振子の制御」において制御方式と実機の制御を検討した．
一方で、フライホイール型としてブランコ型倒立振子は実機モデルまでは完成したが、回転トルクを得るのが不十分で振り上げには至っていなかった．今年度慣性ロータ部分の大きさ重さ等を検討し、PICマイコン制御によって電流制御方式を取り入れるなど工夫をした結果、立位制御への切り替えがスムーズかつ適切になり、ブランコ型倒立振子の振り子に相当するブランコが逆立ちすることに成功した。しかし、実現したのが平成30年2月期になってしまったため、この発表に関しては来年度以降に国際学会等で行う予定である．また関連で電気自動車のエコドライブ手法も電気学会に発表した。
昨年度ICICT2016で発表した「教材化のシーケンス制御による倒立振子」をAdvs in Intelligent Syst., Computing, Vol. 625(Information and Communication Technology)に掲載した．
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