2023 Fiscal Year Annual Research Report
Construction of a Next-Generation Control Theory Driven by Highly-Complex Signals
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20H02171
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
西村 悠樹 鹿児島大学, 理工学域工学系, 准教授 (20549018)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 訓志 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (60533643)
中村 文一 東京理科大学, 創域理工学部電気電子情報工学科, 教授 (70362837)
星野 健太 京都大学, 情報学研究科, 助教 (10737498)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 非線形制御 / 確率制御 / 最適制御 / 不連続制御 / ラフパス解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
政府の「未来投資戦略2018」で求められている次世代モビリティや航空宇宙産業の理論的支柱であるシステム制御理論において，システムが持つ非線形性・不規則性・不連続性・高周波振動性等の複雑な性質を解析し制御設計に役立てる必要がある。本研究課題では，これら複雑な性質を高度複雑信号（ラフ信号）と捉え，その統一表現である非線形ラフシステムに基づく制御理論を提唱する。また，当該理論を電気系・ドローン・宇宙機の制御問題などに応用する。
2023年度は最終年度であり，1～3年目に引き続き本研究課題の根幹部分について理論構築するとともに，実験環境を整備した。具体的には，安全制御をラフシステムに含める一つの方向としての，確率制御バリア関数理論についての検討を進め，特に線形システムに限定した場合の安全性と安定性との関わりやロバスト性などについての成果を発表した。また，得られた確率制御バリア関数理論に基づく制御設計の二輪車両ロボットでの実験を更に進めるとともに，電動車椅子のヒューマンアシストへの応用を進めた。そのほか，超音波モータのラフ制御化のための確率有限時間整定制御を推し進めて制御バリア関数と最短時間制御の組合せたサーボ制御機構を作ったほか，非線形制御理論に基づく船舶の確率安全制御，非線形確率制御理論に基づく宇宙機の姿勢制御などについて引き続き検討を続けた。これらの成果は積極的に全文査読付き国際会議等で発表するとともに，一部は学術論文誌へ投稿した。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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