2016 Fiscal Year Annual Research Report
Determination of the end of positioning phase for high-speed precision mechatronic control systems
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25420429
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| Research Institution | Utsunomiya University |
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Principal Investigator |
平田 光男 宇都宮大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50282447)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 位置決め終了判定 / 最大出力許容集合 / サポートベクタマシン / ハードディスク装置 / ガルバノスキャナ / ルックアップテーブル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，位置決め制御の終了段階において，許容誤差範囲に確実に収まり，位置決め制御が終了したことを，直ちに判定するためのシステマティックな手法を構築することにある。これまで，制御対象のモデルに基づく手法として最大出力許容集合による方法，実機の応答データに基づく手法としてサポートベクターマシン（SVM）による方法について問題の定式化と理論構築を行ってきた。最終年度である本年度は，提案手法の有効性を実機で検証するために，ハードディスク装置（HDD）を用いた実験を重点的に行った。要点を以下にまとめる。
（１）前年度に構築したHDDのシーク制御系を用いて，多数のシーク応答を取得した。そして，得られたシーク応答に対して，提案手法を適用し，シーク終了判定のための識別関数を求めた。SVMの手法としては，前年度に検討した，誤判定の際のリスクが考慮できるCost Sensitive SVM（CSSVM）を用いた。また，CSSVMのカーネル関数には，多項式カーネルとガウシアンカーネルを用いた。実機実験の結果，シーク終了判定の精度と判定にかかる時間の観点から，ガウシアンカーネルの方が良好な結果が得られることがわかった。しかし，ガウシアンカーネルを用いてリアルタイムにシーク終了判定を行うことは，計算量が膨大になるため何らかの対処が必要であることも明らかとなった。
（２）ガウシアンカーネルの計算量の問題を解決するために，識別関数のルックアップテーブル化を試みた。ただし，テーブル化によって，元の識別関数との誤差が問題となる場合があることから，適切なスケーリングを行った。実機実験により，識別関数をテーブル化しても，位置決め終了判定精度はほとんど劣化しないことが確認できた。
（３）得られた一連の成果をまとめ，国際的に著名な学術誌へ投稿するための準備を行った。
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