| 研究課題/領域番号 |
14205063
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
制御工学
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| 研究機関 | 東京電機大学 |
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研究代表者 |
古田 勝久 東京電機大学, 理工学部, 教授 (10016454)
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| 研究分担者 |
畠山 省四朗 東京電機大学, 理工学部, 教授 (40138954)
鈴木 聡 東京電機大学, 21世紀COEプロジェクト推進室, 講師 (20328537)
岩瀬 将美 東京電機大学, 理工学部, 講師 (50339074)
潘 耀東 東京電機大学, 21世紀COEプロジェクト推進室, 講師 (50307667)
山北 昌毅 東京工業大学, 工学部, 助教授 (30220247)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
52,000千円 (直接経費: 40,000千円、間接経費: 12,000千円)
2004年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
2003年度: 16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2002年度: 22,620千円 (直接経費: 17,400千円、間接経費: 5,220千円)
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| キーワード | 可変拘束システム / 可変構造制御 / スライディングセクター / 状態依存リカッチ方程式 / ハイブリッドシステム / 倒立振子 / カオス制御 / 受動歩行ロボット / 投影法 / 非線形最適化問題 / 歩行・走行 / 状態依存線形化 / 厳密可変構造微分器 |
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| 研究概要 |
1.要素構成が変化する非線形複合システムにおいて構造変化を決める内在的な拘束力(内力)や、衝突時のインパルス拘束力を統一的に扱うモデリング手法を提案した。そして、PJ法を用いて多関節システムの運動で重要な役割を果たす拘束力を表現し、拘束力を制御することで内部の拘束力を含め運動を制御する制御手法を構築した。さらに衝突拘束を陽に制御するための可変拘束運動制御法を提案し、振子型ジャグリング実機検証により、有効性を示した。
2.状態依存リカッチ方程式(SDRE)を用いて非線形システムの安定化制御器を設計し、制御入力の計算手法を確立し、ロバスト性を持つ倒立振子の振上げ・倒立安定化制御を実現した。
3.不連続拘束変化を伴うリミットサイクル運動を持つ可変拘束システムの安定化制御器を設計した。特に、カオス安定化手法として有名なOGY法を基礎に,一定周期リミットサイクルへ誘導する周期安定化制御器の設計法を提案し,受動歩行に適用した結果により、本手法の有効性を示した。
4.可変構造制御を用いた倒立振子の振り上げ制御のもとで振子の初期角度,初期角速度や可変構造制御のゲインや超平面のパラメータを変更したときに振上げ安定化にかかる時間を調べ,時間と色を対応させることによって,状態やパラメータの安定度をジュリア集合やマンデルブロー集合のような画像での表現法を提案した。
5.スライディングセクター可変構造制御の最小限の入力干渉性能と、状態依存リカッチ制御による非線形システムへの拡張性を融合させ、制御入力の低減が可能な非線形システム安定化制御器の一設計方法を示した。
6.スライディングセクターを用いて、サブシステムの間での切り替えによって不安定なサブシステムから成り立ったハイブリッドシステムを安定化且つ最適化する方法を提案した。
7.適応型厳密可変構造微分器を提案し,種々の実機検証において既にオブザーバとして活用し、有効性を示した。
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