2012 Fiscal Year Annual Research Report
非モデルベース微分推定器設計とダイナミックセンシングへの応用に関する研究
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22560450
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| Research Institution | Oita University |
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Principal Investigator |
松尾 孝美 大分大学, 工学部, 教授 (90181700)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
星野 修 茨城大学, 工学部, 教授 (00303016)
末光 治雄 大分大学, 工学部, 助教 (50162839)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 適応オブザーバ / 厳密微分器 / 速度推定 / 加速度推定 / 姿勢方位基準装置 |
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| Research Abstract |
出力の微分値を因果的に推定する機構には，信号を発生するダイナミカルモデルにオブザーバ，カルマンフィルタを適用したモデルベースの推定器と数値微分器のような信号のダイナミカルモデルに基づかない非モデルベースの推定器がある．我々は最近，時変パラメータを推定する適応パラメータ更新則を用いた非モデルベースの適応微分推定器を提案したが，推定性能を向上させるために，適応パラメータ調整則におけるゲインは，通常の連続時間系の適応ゲインと同じく，定数で与えられ，正値の条件はあるものの，値については試行錯誤的に選定していた．推定性能は適応ゲインに大きく影響することから，センサの代わりにオンラインで使用する速度・加速度推定器においては，適応ゲインの自動調整が重要な課題となっていた．本研究では，適応オブザーバの推定誤差の安定性を保証するリアプノフ関数の構成を工夫することにより，適応ゲインを，定数部と推定誤差の2次形式の和で記述した静的ゲインチューニング則と微分則で与えられる動的ゲインチューニング則を提案した．さらに，実験的検証として，速度，加速度の実証実験として，カルマンフィルタによる補正機能を装備したCrossbow 社製GPS補正付姿勢方位基準装置を用いて，振動計測データから本手法による推定値とCrossbow 社製装置との性能比較実験を行った．測定したロール，ピッチ，ヨー角角度，および角速度データを用いて，提案推定器の推定性能を，近似微分器，厳密微分器と比較し，提案した速度・加速度推定器の推定性能は，ノイズ抑制の点で優れていることを実験データから確認できた．また，数値シミュレーションによる検証として，バイオロジカルニューラルネットワーク全体の背景活動と発火のメカニズムを微分推定器の立場から数値シミュレーションを行った．
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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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