2019 Fiscal Year Research-status Report
可視化されたロバスト機構・制御系統合化設計法の確立と次世代ＨＤＤへの応用
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18K04210
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| Research Institution | Chiba Institute of Technology |
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Principal Investigator |
熱海 武憲 千葉工業大学, 工学部, 教授 (70772052)
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2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | メカトロニクス / 制御系設計 / ハードディスクドライブ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
２０１９年度に実施した研究において，以下の成果が得られた．
【可視化されたロバスト機構・制御系統合化設計法】①一般的な多入力１出力系のロバスト制御系設計問題に対して，RBode plotの適用方法について検討した．その結果，複数のアクチュエータが持つ非構造的不確かさを１つの非構造的不確かさとしてまとめることで，多入力１出力系に対してもRBode plotを適用可能であることを明らかにした．②一般的なメカトロニクス装置として，マルチコプターの飛行制御系の研究を行った．本研究では，ダクト点検用マルチコプターを想定し，角筒内を飛行するマルチコプターの位置決め制御を行った．その際，マルチコプターに加わる流体起因振動を補償する制御系設計法を考案し，実験においてその有効性を明らかにした．
【次世代ＨＤＤに必要な機構系および制御系の条件】①ＨＤＤ向け３段アクチュエータ系に対して，構造的不確かさを陽に考慮可能なRCBode plotを用いたフィードバックコントローラの設計方法について検討を行った．その結果，３つのアクチュエータが持つ不確かさを「アクチュエータごとの構造的不確かさ」と「制御系全体として１つにまとめた非構造的不確かさ」に分離することで，３段アクチュエータ系に対してもRCBode plotを適用可能であることを明らかにした．②ファイルサーバー内のHDDに加わる外部振動を補償する３段アクチュエータ制御系設計方法を考案し，その有効性を示した．
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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
本研究は５ヵ年計画となっており，２０１９年度は２年目に相当する．したがって，現時点において全体の研究計画の４０％ほどの進捗があれば当初の計画通りであると言える．上記の「研究実績の概要」で述べた２０１９年度の成果：
・一般的な多入力１出力系のロバスト制御系設計問題に対して，RBode plotの適用方法を考案した ・一般的なメカトロニクス装置の例として，マルチコプターを対象とした制御系設計法の有効性を実証した ・ファイルサーバー内のHDDに加わる外部振動を補償する３段アクチュエータ制御系設計方法を考案し，その有効性を示した
は，本研究全体の目標研究成果の約４０％の到達点に相当すると考えられることから，現在までの進捗状況は「おおむね順調に進展している」と判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後も当初の計画通りに進行する予定である．具体的には，以下の２点の達成を目指す．
・一般的な多入出力系のメカトロニクス装置に対する外乱補償制御の研究として，RBode plotを用いた飛行中のマルチコプターに加わる風の影響を補償する制御系設計方法を確立する
・ファイルサーバー内のHDDに加わる外部振動を補償する研究として，３段アクチュエータ制御システムに対するアクチュエータの飽和を考慮した制御系設計法を確立する
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| Causes of Carryover |
学会参加に関する費用が予定していたよりも少なくなったため，次年度使用額が生じた．この次年度使用額は次年度の学会参加に関する費用として使用する計画である．
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