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H_∞予測制御理論にもとづく通信遅れを考慮したテレオペレーションの研究

研究課題

研究課題/領域番号 14750193
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関福山大学

研究代表者

木村 純壮  福山大学, 工学部, 講師 (20243595)

研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2004年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2003年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2002年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワードH_∞予測制御 / 通信遅れ / テレオペレーション / 遠隔操作 / バイラテラル / 予測器 / ラウンドトリップディレイ
研究概要

1.むだ時間系に対する簡略化予測器の予測構造解析と外乱特性解析
本申請研究を実施する以前に既に提案済みであった簡略化予測器について,新たな成果を得ることができた.簡略化予測器の予測構造,すなわち,予測式や予測値算定の実現構造が不明であったが,今回独自の解析を行った結果,従来の予測器との対応関係,相違点を明確にすることができた.それに伴って簡略化予測器の特徴についても新たな知見を得ることができた.また,予測構造を解析したことで,外乱が簡略化予測器に及ぼす影響をも解析することができた.従来,簡略化予測器は外乱に対して脆弱な側面を持つと考えていたが,内部的に外乱を相殺する機能を兼ね備えており,従来型のプラントモデル予測器などと同様の外乱ロバスト性を有することを,理論解析から明らかにすることができた.
2.多入力むだ時間系に対する簡略化制御系の検討
多入力むだ時間系に対する簡略化予測制御の検討を行った.
3.テレオペレーション・遠隔操作実験
ネットワークを介したテレオペレーション・遠隔操作実験システムを構築した.2台のコンピュータをネットワーク接続し,それぞれのコンピュータでサーバプログラムとクライアントプログラムを実行し,それらの間で双方向に通信を行ってアーム型ロボットの遠隔操作実験を行った.ライブカメラで状況を視認しながら遠隔作業を実施でき,期待通りの操作性を確保できた.また,コンピュータ間の通信に要する時間(ラウンドトリップディレイ)を計測した.その結果,通信遅れの大きさや変動幅をおおよそ見当づけることができた.ただし,時間の都合で今回独自に準備した予測制御系設計理論を十分適用するには至っていない.今後も,設計理論を遠隔操作実験に適用する研究を続行する予定である.
4.制御応答の振幅を考慮するむだ時間系の有限時間整定制御
数値シミュレーションにより本制御を検証し,その有効性を示した.

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (4件) 文献書誌 (4件)

  • [雑誌論文] Finite Settling Time Control for Ship Steering System with State Saturation and Constraint2004

    • 著者名/発表者名
      Kimura
    • 雑誌名

      Proceedings of the 6^<th> Asia-Pacific Conference on Control and Measurement

      ページ: 78-83

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] むだ時間系に対する簡略化予測器の予測構造解析2004

    • 著者名/発表者名
      木村
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集 40・11

      ページ: 1157-1159

    • NAID

      10014124913

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 状態飽和・拘束を考慮した船舶操舵系の有限時間整定制御2003

    • 著者名/発表者名
      木村
    • 雑誌名

      日本機械学会中国四国支部第41期講演会論文集

      ページ: 335-336

    • NAID

      110006264863

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 操作量・状態の振幅を考慮するロバスト有限時間整定制御2002

    • 著者名/発表者名
      木村
    • 雑誌名

      計測自動制御学会中国支部福山地区グループ研究会資料

      ページ: 13-18

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] 木村: "操作量・状態の振幅を考慮するロバスト有限時間整定制御"計測自動制御学会中国支部福山地区グループ研究会資料. 13-18 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 木村: "状態飽和・拘束を考慮した船舶操舵系の有限時間整定制御"日本機械学会中国四国支部第41期講演会論文集. 335-336 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 木村: "操作量・状態の振幅を考慮するロバスト有限時間整定制御"計測自動制御学会中国支部福山地区グループ研究会資料. (発表予定). (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 木村: "状態飽和・拘束を考慮した船舶操舵系の有限時間整定制御"日本機械学会中国四国支部第41期講演会論文集. 335-336 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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