2013 Fiscal Year Annual Research Report
ＧＰＧＰＵクラスタによる超並列最適化を用いた知的制御系設計法の開発
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23560304
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| Research Institution | Toyota Technological Institute |
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Principal Investigator |
川西 通裕 豊田工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00283870)
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| Keywords | 多項式デスクリプタ / ロバスト制御 / 学習 / データベースト制御 |
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| Research Abstract |
未知環境に対応できる知的制御系の設計アルゴリズムとして，多項式システムのデスクリプタ表現に基づくアプローチ，Stability Feelerに基づくアプローチにおいてそれぞれ成果を得た．また，実際のシステムにおける知的制御系の設計として，「装着型パワーアシストシステム」と「ネコ型跳躍ロボット」および「受動歩行」について成果を得た．以下各テーマにおける成果の概要をまとめる．
(1)多項式システムのデスクリプタ表現に基づく制御系の設計：機械システムの多くを近似を用いずに表現できる多項式デスクリプタ表現に注目し，制御入力に制約がある実際的な状況において，安定性と制御性能を保証するロバストな制御系設計手法を開発し，倒立振子や非線形システムに適用し，有効性を検証した．
(2)Stability Feelerに基づく制御系の解析・設計：実数のパラメトリックな不確かさに対して，厳密な安定解析ができる手法として本研究グループが提案しているStability Feelerを用いて，システムのD安定性を解析する手法を導出した．
(3)装着型パワーアシストシステムの制御；階層型サポートベクトルマシンとフェーズシーケンス法に基づいて，装着者の突然の意思変更に対応できる装着型パワーアシストシステムのトルクセンサレス制御手法を提案し，有効性を確認した．
(4)ネコ型跳躍ロボットの知的制御：未知の着地面にも対応できるロバストな跳躍歩行を実現するため，外乱に対する姿勢維持，着地時衝撃吸収動作を実現できるトロット歩行制御を実装し，実験により有効性を確認した．
(5)受動歩行の解析：知的制御系の設計におけるエネルギー効率のよい制御の開発のため，受動歩行を対象として抑制機構を活用したエネルギー効率のよい制御手法について研究を行い，効率がよくロバストな制御手法を提案した．
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