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軽量化を目指す弾性車体の多モード振動制御と統合設計に関する基盤的研究

研究課題

研究課題/領域番号 11305020
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機械力学・制御
研究機関日本大学

研究代表者

背戸 一登  日本大学, 理工学部, 教授 (40256798)

研究分担者 堀内 伸一郎  日本大学, 理工学部, 教授 (30181522)
須田 義大  東京大学, 国際・産学共同研究センター, 教授 (80183052)
石浜 正男  神奈川工科大学, 工学部, 教授 (20298277)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
33,980千円 (直接経費: 32,900千円、間接経費: 1,080千円)
2001年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2000年度: 13,000千円 (直接経費: 13,000千円)
1999年度: 16,300千円 (直接経費: 16,300千円)
キーワード柔軟構造物 / 弾性車体 / 多モード振動制御 / 多質点モデル / 運動制御 / 振動騒音制御 / 操舵支援システム / アクティブサスペンション / 柔軽構造物 / 車体 / 軽量化 / モデリング / サスペンション制御 / ステアリング制御 / エネルギー回収 / サスペンション要素 / 運動と振動の制御
研究概要

本研究の目的は,鉄道車両や自動車等乗り物の快適性と省エネルギー化を同時に実現するために必要な,軽量車体の弾性振動モードの効果的な振動制御法を提供することである。特に,思い切った車体の軽量化によって曲げモード,ねじれモード,曲げねじれモードなどの多数の振動が問題になるので,多数の弾性振動モードをアクティブ振動制御する有効な手段を確立することを意図している。また,軽量化によって運転性能や操縦安定性が損なわれない設計法も重要である.
本研究はそのような軽量化車体の運動と振動の制御,操縦安定性などの総合的な設計法を意図して以下の4つの課題を掲げて分担研究を行った.
1.弾性車体のモデリングと運動と振動の制御の研究
2.車体モデルの実験モード解析と軽量化設計法開発に関する研究
3.鉄道車両・自動車の制御の研究
4.非線形予測制御とその車両運動制御への応用,および操舵支援システムの研究
そこで,研究代表者は低次元化物理モデル作成法を改良した拡張低次元化物理モデル作成法を考案し,弾性車体の振動ばかりでなく運動のシミュレーションと制御ができるようにした。研究分担者らは,柔軟体の振動制御のための最適設計法の研究成果を上げた.また,鉄道車両の運動制御に関して,複合型セルフパワード・アクティブ制御設計法の考案し弾性車体の運動と振動の制御に有効なサスペンション装置の研究成果が挙げられた.さらに,タイヤと路面との接地面の非線形特性を予測した予見制御の運動制御への応用,操縦安定性の向上のための新ステアリングシステムの提案,ドライバーの特性を考慮した操縦支援システムの開発など弾性車体の運動制御に必要な関連技術の研究が進展された.
本来軽量化と乗り心地は相矛盾する要求であったが,本研究の成果はそれを両立した設計が可能にするものである.しかも,省エネルギー化と高速化の両面が達成可能なのでこの分野の発展に与える意義は大きい.この報告書では,関連研究の成果も含めて得られた成果をまとめたものである.

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (62件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (62件)

  • [文献書誌] S.Kougo, K.Seto, A.Tan, T.Watanabe H.fujihara, K.Yoshida, H.Tanaka: "VIBRATION CONTROL OF PARALLEL FLEXIBLE STRUCTURES USING INTERACTIVE FORCE"ASME 2001 DESIGN ENGINEERING TECHNICAL CONFERENCE AND COMPUTERS AND INFORMATION IN ENGINEERING CONFERENCE. VIB-21477(CD-ROM論文集). 1-5 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Isao Ishiguro, Yasuhiro Miyata, Kazuto Seto: "DEVELOPMENT OF ABSOLUTE DISPLACEMENT AND VELOCITY SENSOR"PROCEEDINGS OF THE ASIA-PACIFIC VIBRATION CONFERENCE 2001. Vol.3. 1050-1054 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hidefumi Hiramatsu, Kazuto Seto, Toru Watanabe: "Motion Vibration Control of Three Dimensional Flexible Shaking Table"PROCEEDINGS of the European Control Conference 2001. (CD-ROM論文集). 84-9 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Sagane, T.Shono, K.Adachi, T.Kinoshita, H.Tajima, K.Seto: "A PROPOSAL OF ADVANCED MODELINGS FOR MOTION AND VIBRATION IN FLEXIBLE STURUCTURES"ASME 2001 DESIGN ENGINEERING TECHNICAL CONFERENCE AND COMPUTERS AND INFORMATION IN ENGINEERING CONFERENCE. VIB-21317(CD-ROM論文集). 1-7 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 土館浩平, 大塚征史, 背戸一登, 渡辺亨: "柔軟ロボットアームの運動と振動の制御"日本機械学会Dynamics and Design Conference 2001. No.01-5(CD-ROM論文集). 524 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 足立和人, 相模隆人, 木下貴雄, 庄野崇, 田島洋, 背戸一登: "拡張低次元化物理モデルを適用した弾性車両のシミュレーション (第1報 拡張低次元化物理モデルの提案)"日本機械学会Dynamics and Design Conference 2001. No.01-5(CD-ROM論文集). 702 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Shono, T. Sagane, H. Tajima and K. Seto: "A Proposal of advanced Modeling for Motion and Vibration Analysis in Flexible Structures"ASME 2001 DETC2001/VIB-21317 September 9-12. (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hidefumi Hiramatsu, Daijiro Fuji, Kazuto Seto, Toru Watanabe: "Motion and Vibration Control of Three Dimensional Flexible Shaking Table Using LQI Control Approach"ASME 2001 DETC2001/VIB-21478 September 9-12.

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Isao Ishiguro, Yasuhiro Miyata, Kazuto Seto: "DEVELOPMENT OF ABSOLUTE DISPLACEMENT AND VELOCITY SENSOR"Proceedings of Asia-Pacific Vibration Conference 2001. Vol. 3. 1050-1054 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masao Ishihama, Shingo Iizuka: "Vibration Suppression of Space-frame Body Structure by Active Dynamic Damper and Adaptive Feed-forward Control Scheme"The 6th International Conference on Motion and Vibration. (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihiro SUDA, Takefumi MIYAMOTO, Norihiko KATOH: "Active Controlled Rail Vehicles for Improved CurvingPerformance and Response to Track Irregularity"Vehicle Dynamics. Supplement 35. 23-40 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Horiuchi, S., Okada, K. and Nohtomi, S: "Improvement of Vehicle Handling by Nonlinear Integrated Control of Four Wheel Steering and Four Wheel Torque"JSAE Review. Vol. 20, NO. 4. 458-464 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Horiuchi, S. and Yuhara, N.: "An Analytical Approach to the Prediction of Handling Qualities of Vehicle with Advanced Steering Control System Using Multi-Input Driver Model"Journal Dynamic Systems, Measurement, and Control. Vol. 1.

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Horiuchi, S., Okada, K. and Nohtomi, S: "Mumerical Analysis of Optimal Vehicle Trajectories for Emergency Obstacle Avoidance"JSAE Review. Vol. 22, No. 4. 495-502 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kougo, K.Seto, A.Tan, T.Watanabe, H.fujihara, K.Yoshida, H.Tanaka: "VIBRATION CONTROL OF PARALLEL FLEXIBLE STRUCTURES USING INTERACTIVE FORCE"ASME 2001 DESIGN ENGINEERING TECHNICAL CONFERENCE AND COMPUTERS AND INFORMATION IN ENGINEERING CONFERENCE CD-ROM論文集. VIB-21477. 1-5 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Isao Ishiguro, Yasuhiro Miyata, Kazuto Seto: "DEVELOPMENT OF ABSOLUTE DISPLACEMENT AND VELOCITY SENSOR"PROCEEDINGS OF THE ASIA-PACIFIC VIBRATION CONFERENCE 2001. Vol.3. 1050-1054 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hidefumi Hiramatsu, Kazuto Seto, Toru Watanabe: "Motion Vibration Control of Three Dimensional Flexible Shaking Table"PROCEEDINGS of the European Control Conference 2001. CD-ROM論文集. 84-89 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Sagane, T.Shono, K.Adachi, T.Kinoshita, H.Tajima, K.Seto: "A PROPOSAL OF ADVANCED MODELINGS FOR MOTION AND VIBRATION IN FLEXIBLE STURUCTURES"ASME 2001 DESIGN ENGINEERING TECHNICAL CONFERENCE AND COMPUTERS AND INFORMATION IN ENGINEERING CONFERENCE CD-ROM論文集. VIB-21317. 1-7 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 土館浩平, 大塚征史, 背戸一登, 渡辺亨: "柔軟ロボットアームの運動と振動の制御"日本機械学会Dynamics and Design Conference 2001 CD-ROM論文集. No.01-5. 524 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 足立和人, 相根隆人, 木下貴雄, 庄野崇, 田島洋, 背戸一登: "拡張低次元物理モデルを適用した弾性車両のシミュレーション(第1報 拡張低次元化物理モデルの提案)"日本機械学会Dynamics and Design Conference 2001 CD-ROM論文集. No.01-5. 702 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 足立和人, 相根隆人, 木下貴雄, 庄野崇, 田島洋, 背戸一登: "拡張低次元化物理モデルを適用した弾性車両のシミュレーション(第2報 拡張低次元化物理モデルの応用)"日本機械学会Dynamics and Design Conference 2001 CD-ROM論文集. No.01-5. 703 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 道辻洋平, 須田義大: "メカトロニック・ビーグルのアクティブステアリング制御"第44回自動制御連合会講演会前刷集. No.01-235. 556-559 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 須田義大, 小峰久直, 道辻洋平, 和田学, 岩佐崇史: "スケールモデルによるガイドウェイビーグル走行実験装置の開発"日本機械学会第10回交通・物流部門大会講演会論文集. No.01-36. 223-226 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 末松啓吾, 須田義大, 中野公彦, 椎葉太一: "自動車における電磁サスペンションの研究"日本自動車技術会学術講演会前刷集. No.4-00. 1-4 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshihiro Suda, Takefumi Miyamoto, Norihiko Katoh: "Active Controlled Rail Vehicles for Improved Curving Performance and Response to Track Irregularity"Vehicle System Dynamics Supplement. 35(2001). 23-44 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 石濱正男, 鈴木秀男, 高田博, 高橋二三男, 飯嶋孝佳, 大石久巳他6名: "2005年の振動騒音実験解析技術の展望"自動車技術会学術講演会前刷集. Vol.29-00. 9-12 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 飯塚真吾, 石濱正男, 石原与仁: "スペースフレーム耕造FormuiaSAE車体の低周波改善"自動車技術会学術講演会前刷集. Vol.10-00. 247 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 石濱正男: "パッシブ制御からの発想によるアクティブ振動騒音制御"自動車技術会振動騒音シンポジウム前刷集. Vol10-00. 1-12 (2000)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 納富信也, 岡田一行, 堀内伸一郎: "確率的な手法を用いた非線形車両運動制御系のロバスト性評価"日本機械学会第10回交通・物流部門大会講演論文集. No.01-36. 205-208 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Horiuchi, S., Okada, K., Nohtomi, S.: "Numerical Analysis of Optimal Vechicle Trajectories for Emergency Obstacle Avoidance"JSAE Review. Vol.22,No.4. 495-502 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Horiuchi, S., Okada, K., Nohtomi, S.: "Stochastic Robustness Analysis and Synthesis of Nonlinear Vehicle Dynamics Controller"17^<th> International Association for Vehicle System Dynamics(IAVSD)symposium. 1-14 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 堀内伸一郎, 砂田圭: "車線追従のための操舵支援システムと多入力ドライバモデルを用いた評価"国際交通安全学会誌. Vol.26,No.2. 6-13 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Seto.M.Ren and F.Doi: "Modeling and Feedback Structural Acoustics Control of a Flexible Plate"Journal of Vibration and Acoustics, Trans.Of the ASME. 123-1. 18-23 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 相根隆人,庄野崇,背戸一登: "弾性車両の運動と振動の制御"日本機械学会,機械力学・計測制御講演論文アブストラクト集. 00-6. 266 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 大塚征史,福井大樹,背戸一登: "柔軟体の運動と振動の制御"日本機械学会,機械力学・計測制御講演論文アブストラクト集. 00-6. 245 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 平松秀文,長坂直,背戸一登: "3次元弾性加振台の振動と運動の制御"日本機械学会,機械力学・計測制御講演論文アブストラクト集. 00-6. 254 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Shono,T.Sagane,H.Tajima and K.Seto: "A Proposal of Advanced Modeling for Motion and Vibration Analysis in Flexible Structures"Proceedings of the Fifth International Conference on Motion and Vibration Control. Vo.2. 791-796 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Masao Ishihama: "Designing Engine Piston Motion Control by TRIZ and Gel Calc Software"Proceedings of the Fifth International Conference on Motion and Vibration Control. Vol.1. 193-198 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 石浜正男: "2005年の振動騒音実験解析技術の展望"自動車技術会学術講演会前刷集. 29-00. 9-12 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 坂井雄起,石浜: "少数のパラメータによるエンジン騒音合成手法"自動車技術会学術講演会前刷集. 30-00. 9-12 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 石浜正男: "パッシブ制御からの発想によるアクティブ振動騒音制御"自動車技術会振動騒音シンポジウム前刷集. 10-00. 1-12 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Masao Ishihama: "Automotive Engine Sound Creation by Specifying a Small Number of Parameters"Inter Noise 2000 Proceedings. IN2000. No.619 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Suda T.Miyamoto N.katoh: "Active controlled rail vehicles for improved curving performance and response to track irregularity"Proc.Of The 20^<th> International Congress od Theoretical and Applied Mechanics(ICTAM2000). Vol.1. (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 須田義大,末松啓吾,中野公彦,椎葉太一: "自動車のおける電磁サスペンションの研究"自動車技術会講演会前刷集. 00-6. (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 中野公彦,須田義大,中代重幸: "複合型セルフパワード・アクティブ制御器の設計法"機械力学・計測制御(D&D2000)講演会論文集). 00-6. 42 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Horiuchi,S.,Nohtomi,S.,and,Tamatsukuri,T.: "An Automatic Lateral Controller based on Generalized Predictive Control Theory."JSAE Review. 21-.1. 53-59 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Horiuchi,S.and Yuhara,N.: "An Analytical Approach to the Prediction of Handling Qualities of Vehicle with Advanced Steering Control System Using Multi-Input Driver Model."Journal Dynamic Systems, Measurement, and Control. 122. 490-497 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Horiuchi,S.,Okada,K.and Nohtomi,S,: "Computation of Optimal Vehicle Trajectories for Emergency Obstacle Avoidance."International Symposium on Advanced Vehicle Control, Ann Arbo. (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 堀内伸一郎: "ドライバ-自動車系"自動車技術. 54,-11. 72-77 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 堀内伸一郎,砂田圭: "車線追従のための操舵支援システムと多入力ドライバモデルを用いた評価"国際交通安全学会誌IATTS Review. 26,No.2. 6-13 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] (1)加藤大輔,川合康文,背戸一登: "柔軟な車体のモデリングとアクティブサスペンションによる運動と振動制御"機械力学・計測制御講演論文集. 99-7(1). A185-188 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] (2)庄野崇,加藤大輔,背戸一登: "弾性車体のアクティブサスペンション制御"日本機械学会第8回交通・物流部門講演論文集. 99-59. 197-198 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] (3)宮倉敏明,,宮本浩成,L.N.Kar,背戸一登: "柔軟構造物の曲げとねじり振動のロバスト制御"日本機械学会論文集. 65-635. 2680-2686 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] (4)Kar.I.N,Miyakura.T,K.Seto: "H-infinity Based Vibration Control of a Flexible Structure"Proceedings of Motion and Vibration Control 1 in Mechatronics. 323-328 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] (5)Kimihiko Nakano,Yoshihiro Suda,Shigeyuki Nakadai: "Self-powered Active Vibration Control with Continuous Control Input(Application to a Cab Suspension of a Heavy Duty Truck)"Proc.of ASME Design Engineering Technical Conferences,DETC99/MOVIC. 8404 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] (6)K.Nakano,,Y.Suda,,S.Nakadai,,H.Tsunashima,T.Washizu: "Self-powered Active Vibration Control Applied to a Truck Cab Suspension"Proc.of JSAE Review. 20-4. 511-516 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] (7)須田善大、末永啓吾、中野公彦、椎葉太一: "自動車のおける電磁サスペンションの研究",第8回交通・物流部門大会講演論文集. 99-59. 193-196 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] (8)Horiuchi,S.,Okada,K.,Nohtomi,S: "Effects of Integrated Control of Active Four Wheel Steer and Indiviual Wheel Torque on Vehixle-Handling and Stability-A Comparison of Altemative Control Strategies-"16th Intemational Association for Vehicle System Dynamics(IAVSD)Symposium. 3171 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] (9)Nohtomi,S.,Horiuchi,S.,Tamatsukuri,T.: "An Adaptive Automatic Steering Control System Using Generalized Predictive Control Theory"Jthe 6th Woeld Congress on Intelligent Transport System. 00003 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] (10)Horiuchi,S.,Okada,K., Nohtomi,S: "Improvement of Vehicle Handling by Nonlinear Integrated Control Theory"JSAE Review. 20-4. 458-464 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] (11)Nohtomi,S.,Horiuchi,S.,Tamatsukuri,T: "An Automatic Lateral Controller based on Generalized Predictive Control Theory."JSAE Review. Vol.21No.1. 53-59 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] (12)斉藤陽男、堀内伸一郎: "確定外乱を考慮した非線形予測制御とその車輌運動制御への応用"自動制御連合講演会.. 179-180 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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