2012 Fiscal Year Annual Research Report
サイバーフィジカルシステムにおける制御とスケジューリングの協調設計
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24360164
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
潮 俊光 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (30184998)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
滝本 隆 北九州工業高等専門学校, 機械工学科, 講師 (60581220)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 制御工学 / システム工学 / サイバーフィジカルシステム / スケジューリング |
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| Research Abstract |
以下の4つのサブテーマに分かれて研究を推進した.
(1)マルチタスクシステムにおける過負荷を避ける調停器設計:調停器でジョブがスキップされたとき,状態観測器の状態も更新されないために,状態推定の性能が劣化する.この劣化を避けるために,スキップの情報を基にリリースするジョブの処理内容を変更し,状態推定性能の劣化を抑える方法を提案した.これは過負荷時において制御性能を維持するために重要な技術の一つである.
(2)衝突回避制御とデータ通信スケジューリングの協調:ポテンシャルゲームを用いて,障害物および他の移動体との衝突を回避しつつ,システム全体の性能が最大となる移動体の最適配置をリアルタイムに求める方法を提案した.また,マルチホップネットワークを用いたネットワーク化制御システムにおいて,システム全体の制約条件を論理式で記述し,SATソルバを用いて制御データの転送スケジューリングとサンプリング時間を同時に決定する方法を提案した.これらの方法は通信ネットワークによる分散制御において重要な技術である.
(3)操作者支援鯛御とデータ表示スケジューリングの協調:操作者支援法の一つとして,ヘリコプターの手動操作が通常と異なる際に警告を発するシステムを提案し,実験による検証を行った.また,双模倣関係を応用して,オートメーションサプライズが起こらず安全にユーザが操作するために必要となる情報を求める方法を開発した.いずれの研究成果もユーザフレンドリーなユーザインタフェース構築のための基礎技術としての意義がある.
(4)ヘリコプターを用いた実証実験:研究成果を実証するための無線遠隔操作ヘリコプターの設計および製作を行った,特に,GPSを用いた機体の定点保持制御および遠隔地からのカメラ撮影を実現した.本課題で得られる理論的研究成果の有効性を実証するための実験システムの構築にとって必要な知見を得ることができた.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
4つのサブテーマに分けて研究を行った.サブテーマ1については,オブザーバの性能の劣化を抑える方法論を提案し,国際会議で発表した.しかし,スキッピングパターンを考慮した最適制御法を平成24年度中に理論的に抑えきれなかった.現在,ほぼ見通しは立っているので,平成25年度に導出できると予想している.それ以外のサブテーマについては当初の計画通りの研究成果を得ている.
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| Strategy for Future Research Activity |
サブテーマ1については,制御則の理論的な詰めを早急に行えば,当初計画通りに推薦できる.それ以外のサブテーマについては当初計画通りに推進する.また,公表できていない研究成果については早急に国内外の研究会・学会で発表し,学術論文にまとめていく.
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
サイバーフィジカルシステムに関する5つの国際会議からなるCPSWEEK2013(4月開催)に論文が採択されたので,その海外出張費を平成25年度に計上する.それ以外は当初計画通りに使用する計画である。
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