2019 Fiscal Year Annual Research Report
計測や通信の品質が保証されない環境下での事象トリガ調整型2自由度制御系
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18H01462
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
杉本 謙二 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (20179154)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 泰介 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (10796452)
小蔵 正輝 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (10800732)
橘 拓至 福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (20415847)
潮 俊光 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (30184998)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 2自由度制御 / 適応学習 / 切り替え系 / サンプル値制御 / ネットワーク / 線形行列不等式 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の2年目となる2019年度は、初年度の基礎的な成果を踏まえて理論研究を大きく進展させることができた。具体的には次の2点である。
1) 2自由度構造におけるオンライン調整型フィードフォーワード制御
2) 観測信号や指令信号がランダムに損失する環境下での切り替え状態推定と安定化制御
まず1)については、強正実性に基づいた調整則が従来の逐次最小2乗型調整則に比べて観測信号の損失に強いことをシミュレーションによって検証した。これは2自由度構造におけるフィードフォーワードの性質から予想されてはいたものの、調整則を完成することにより実施に至ることができた。この調整則を多入出力系へ一般化することにも成功し、その安定性も証明できた。一方、強正実性の仮定は実用上は厳しい制約となり得るので、これをフィーフォワードブロックに含まれるフィルタの設計によって緩和するため幾つかの取り組みを進めてきた。
次に2)については、これまで状態推定のみに限定されていた切り替え則をフィードバック安定化制御にまで拡張することに取り組み、観測値の受信だけでなく指令値の送信（制御対象への入力信号）にまで損失がある場合についても、一定の条件下で適用可能な切り替え則を開発することができた。また、安定化だけでなく制御性能も明示的に指定して設計できる手法の開発に取り組み、部分的な成功をみた。さらに提案手法を実機実験により検証するべく装置のセットアップを進めた。
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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
19年度は国内誌ながら4本の学会誌論文が掲載され、国際会議は2本、国内口頭発表は9本と順調に成果発表を行った。内容としても18年度の基礎固めを踏まえた上で19年度は幾つかの理論的進展を果たすことができ、計画調書作成時に目指した設計手法としては概ね完成に近づきつつあるものと評価している。一方、実機実験については今のところ予備的なものに留まっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
19年度に導入した実験装置、および20年度に導入を予定している装置を元に、これまで開発してきた設計手法の有効性を多方面から検証する。また、上で述べた2種類のアプローチを統合する制御系設計手法を開発する。
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