2012 Fiscal Year Annual Research Report
非線形制御のための新しいシステムモデル：ホロノミーの原理に基づく級数展開
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22560445
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
石川 将人 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20323826)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 非線形制御 / ホロノミーの原理 / 可制御性 / 級数展開 / 周波数応答 |
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| Research Abstract |
1. ホロノミーの原理に基づくシステム応答モデル
(A)離散時間・離散状態型のシステムモデルの解析：本年度は主としてホロノミーの原理の離散版にあたる周期矩形入力とその応答について差分型Lie括弧積を用いた代数的特徴付けを行い，また3値論理演算を用いた論理式表現を考察した．(B)動力学的特性に着目した応答モデルの解析と制御：前年度までに扱ってきたホロノミーの原理の幾何学的効果に加えて，ドリフト項に起因する（動力学的効果が顕著に関与するシステムに着目し，周期入力の周波数・振幅・位相が出力に引き起こす非線形な影響，とくに共振現象について詳しく解析した．またこの結果を応用し，出力情報に基づいて入力の位相をフィードバック制御することにより所望の共振状態へ引き込む制御手法を提案した．(C)高階のホロノミー効果のフィードバック制御：周期入力の高次モーメントが影響する典型例である2入力5状態のベキ零システムについて，適切なホロノミー効果を連続的に生成させることにより状態フィードバック制御を行う方法を完成させた．
2. 非線形な動特性を有するシステムの実機実験
前年度に開発したキャスターボード，円筒型移動ロボットシステムおよび三脚歩行ロボットを用いて，前項1-(B)で述べた共振現象をはじめとする動力学的効果の検証と制御実験を行った．さらに，多数の入力チャンネル間の干渉が顕著に現れる新しい検証対象として，直動型三叉移動ロボットTrident Strider(3入力系)，および非ホロノミック空中泳動ロボット(4入力または6入力系)を開発し，その特徴的な可制御性構造の解析を行うとともにホロノミーの原理に基づく制御実験を行った．
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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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