2012 Fiscal Year Annual Research Report
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22360169
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
三平 満司 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (00196338)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
関口 和真 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (80593558)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 機械力学・制御 / 制御工学 / 数理工学 / 劣駆動システム / 非線形システム解析 / 非線形システム制御 / 制御実験 |
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| Research Abstract |
1．劣駆動系の制御問題の分類と整理
(1) 発散する素早いダイナミクスを利用した運動である、4リンクロボットによる跳躍動作に対し、前年度までに跳躍を実現する制御器を提案しシミュレーションで検証した。実験的検証のために4リンクロボットを作成し、提案した制御器を適用することで実験においても跳躍を実現、制御器の有効性を検証した。(2) デングリボットという曲率を持つ2リンクシステムが、静止状態ではアクロボットと呼ばれる2リンクシステムと等価であることに着目し、アクロボットに対して考案されていた時間軸変換を用いた厳密な線形化手法を、デングリボットの倒立安定化に適用することで、デングリボットの転がり運動の初動作としての倒立姿勢を実現した。さらに、倒立状態のエネルギー値に着目した振り上げ制御器を設計し、地面に置かれた状態から倒立状態へ起き上がり安定化するという一連の運動を数値シミュレーションで実現した。
2．劣駆動システムに対する制御理論展開
(1) 複数の課題を順次解決する制御器を、部分線形化に基づき設計するための時変な線形化関数の満たすべき条件を導出した。劣駆動UAVシステムの安定な周期運動生成のために、導出した条件を満たすような制御器を設計し適用することで制御が破綻することなく周期運動が実現できることをシミュレーションを通して検証した。 (2) 近似線形化は平衡点近傍でのダイナミクスをよく表現できるが、近傍外のダイナミクスは扱えない。そこで位相面上の挙動に着目し、近似線形化にフィードバックを施したものなど、規範となる位相面上の挙動にシステムのダイナミクスが近づくような非線形フィードバックを施す制御手法を提案し、単車両系に適用することで安定性を損なうことなく応答が改善できることを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24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 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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