2017 Fiscal Year Annual Research Report
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16H06094
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
南 裕樹 大阪大学, 工学研究科, 講師 (00548076)
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2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 予測値整形 / 自動走行 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，自動車の自動走行システムを対象とする．これは，たとえば，障害物回避のように環境情報（障害物の位置）をもとに，自動車を制御（加減速・操舵の制御）をするものである．従来の研究では，「環境の予測」と「自動車の制御」の問題を別々に考え，それぞれに対して要素技術が開発されてきた．これに対して，本研究では，予測技術と制御技術を有機的につなぐ新技術として，予測値整形機構「予測ガバナ」を導入する．本研究では，まず，予測ガバナの設計理論を整備する．そして，予測ガバナを自動走行に応用し，実験を通して有用性を示す．
これに対して，本年度は以下の成果を得た．
１．線形システムに対する予測ガバナの設計論の構築：線形システムに対する予測ガバナの設計論を再考し，より一般的な問題設定のもとで，最適解を与えた．また，数値最適化に基づく設計論を整備した．
２．非線形システムに対する予測ガバナの設計論の構築：入力アフィンな非線形システムを対象とし，最適予測ガバナの設計論を構築した．とくに，前年度得られた結果をまとめるとともに，予測ガバナを実システムに適用する際に生じる問題点（システムの入出力の次元が同じなければならない，最適な予測ガバナが不安定になる場合がある，入力制約を考慮できない）を解決するひとつの方法として，システムの疑似線形表現と線形行列不等式を用いた数値最適化手法を提案した．
３．実験検証：1/10スケールの自動車ロボットから構成される実験環境を整備した．そして，レーンキープ制御実験を行い，提案手法の実用性を検証した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画であった，非線形性や入力制約を含む系に対する予測ガバナの設計論を構築することができ，さらに，自動走行システムを用いた制御実験を通して，提案手法の一定の有用性を示すことができた．
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| Strategy for Future Research Activity |
実験環境をより現実に近いものにレベルアップさせ，実験を通して，提案手法の実応用可能性を引き続き検証するとともに，理論的課題を抽出する．
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