2016 Fiscal Year Annual Research Report
Application on Performance Inprovement Mechanism for Stochastic Control Systems with a Dynamics Fluctuations
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26420431
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| Research Institution | Osaka Institute of Technology |
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Principal Investigator |
牛田 俊 大阪工業大学, 工学部, 准教授 (30343114)
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2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ゆらぎ / 見かけの制御 / メカニカルシステム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
従来より，ゆらぎやノイズといった不確定要素は制御系を乱す外乱であるという固定観念があった．しかし，研究代表者は生命活動におけるゆらぎに着目し，制御系に含まれるゆらぎによって制御性能が向上する可能性を理論的に予測した．さらに，シンプルな構造のメカニカルシステムを用いて，その予測を実機実験により自ら確かめた結果が注目を集めている．本研究課題の目的は，ゆらぎの機能に関してさらなる理論的な解析を行い，その成果を工学的に有益な実システムとして体現することである．
前年度までにおいて，カメラ-ロボットアーム-倒立振子系やカメラ-プロジェクタ系をプラットホームとして利用し，制御系のダイナミクスにゆらぎを含む場合の制御性能評価を行うための実験装置の導入，設置を行った．本研究課題のロボットシステムおける重要なトピックの一つは「むだ時間補償」であった．汎用の標準的で安価な30fps のカメラを用いてむだ時間を再現してきたが，本研究課題では，制御性能の良し悪しの原因を「ゆらぎ」「むだ時間」の間で切り分けるために，高速な視覚系を導入し，ゆらぎとむだ時間を含む制御系に対する性能評価を行う環境を整えた．
本年度は，上述のロボットシステムに対するゆらぎの印加実験に加え，メカニカルシステム以外の様々なシステムへ適用を目指した．その一つがカメラ-プロジェクタからなる見かけの制御系である．画像処理系に対してゆらぎの効果について現時点では結論を出すまでには至っていないが，ゆらぎがポジティブな役割を果たす可能性について問題点を明らかにすることができ，工学的な実用化に向けて着実に前進しているといえる．
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