2021 Fiscal Year Annual Research Report
Fault tolerant control of distributed cooperative systems with dithering methods
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19K15011
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
森田 亮介 岐阜大学, 工学部, 助教 (00713801)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ディザリング / 量子化制御 / ネットワークドシステム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，複数のシステムがネットワークで接続される制御系において，意図的にノイズのような信号を付加して有益な効果を期待するディザリング技術を利用し，システムに異常が発生した場合においても安全に稼働させられるためのフォールトトレラント制御の実現を目指して研究を行った．
最終年度では，前年度に着手した，周波数変調によって制御信号を伝送するフィードバック制御系についてさらに考察を進めた．伝送中の変調された制御信号が量子化されていたとしても，制御性能にその量子化ノイズの影響がほとんど現れないことを示した．量子化ノイズは一般に広い周波数帯域の信号となるため，こうしたクラスのノイズやジャミングからの影響は受けにくく，伝送に用いる周波数に合致した外乱を受けない限り，制御性能が保たれることが期待できる．
また，同様に前年度から進めているディザ信号の生成法についての検討をさらに進めた．制御対象の数理モデルの情報を用いて，量子化誤差の影響による制御性能の低下が小さくなるよう，未来の制御対象の状態を予測してディザ信号を生成する方法について，保守的な結果ではあるものの，得られる制御性能の具体的な値を理論的に明らかにした．
このほかに，クアッドコプターを用いた実験を行った．機体の故障に応じて制御器の再チューニングを自動で行うアルゴリズムの実装を試みたところ，望ましい結果は得られなかったが，その一方で，故障の原因となる衝突を回避するためのアルゴリズムの構築を行い，実機実験により，その効果を示した．
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