2014 Fiscal Year Research-status Report
簡易内部モデル制御系の一般化と胃瘻用送気球自動操作装置の開発
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25420453
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| Research Institution | Kanazawa Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小林 伸明 金沢工業大学, 工学部, 教授 (60186757)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 亮一 金沢工業大学, 工学部, 教授 (50319042)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 制御理論 / 制御応用 / 看護支援 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、力センサレスで制御を行う新たな制御系構成法を提案し、これを応用することを目的としている。具体的には、未知入力（外乱）の推定と未知入力（外乱）系の状態オブザーバについて、最小位相系（零点が安定）以外にも適用できる汎用性ある構成法の確立及び未知入力の推定技術を応用し、新たな制御系設計法の確立を目指すものである。また、提案する制御系設計法が実システムに応用可能であることを確認するために、看護の現場で要望されている胃瘻用の送気球自動操作装置に提案手法をプログラムとして実装し、実験的検証を行うものである。 これまでに、制御系設計については、制御理論の基礎を確立するとともに、シミュレーションにより提案手法の有効性を確認した。また、実験検証については、第一次試作機を完成させ動作確認を行った。
本年度は、制御系設計法の構築のため、前年度に提案された制御理論を多変数系へと拡大発展させ、より一般化された理論の体系化に努めた。さらに、シミュレーションによる有効性の確認と、簡単な実験装置を用いた制御実験により提案する手法の有効性を確認した。
さらには、胃瘻用送気球自動操作装置の設計の見直しと改良を加え、第二次試作機を完成させた。また、提案する制御プログラムを作成し、所望の最適動作が実現できる見通しを得た。実験データの収集を継続して行い、適正圧力注入操作の検討、及び制御パラメータの調整を行うことが今後の課題である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
第一次試作機を用いた実験的検証に係わる研究成果を、国際会議論文として発表をするとともに、目標に掲げた、第二次試作機の完成は達成することができている。しかしながら、提案する制御系設計法の実装について、制御パラメータの調整が出来ておらず、提案する制御理論の十分な検証ができていないため。実装すべき制御プログラムについては概ね完成できており、解決できる見通しはついている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の推進方策についての変更はない。平成26年度に残された継続すべき課題を含めて、平成27年度の実施計画を遂行する。前年度に引き続き、一般化安定化補償器を改良した汎用性のある未知入力推定及びフィルターの設計、未知入力推定法の汎用性のある状態推定器の構成方法の検討、未知入力の推定と状態推定による力検出法の検討を進め、制御理論の確立を目指す。
第二次試作機の制御プログラムを早急に完成させ、加圧制御の実現と、一定加圧後動作を停止することができることを実験により確認する。また、所望の最適動作を実現することができるよう実験データを収集し実用化レベルの完成を目指す。
更には、病院や医療関連機関等で実際に使用していただき、看護師からの評価コメントをもとに制御プログラムと装置を改善していく。
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| Causes of Carryover |
研究成果を発表した国際会議が日本国内で開催されたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
来年度の旅費及び機器評価のための謝金として使用する予定である。
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