周期運動の制御-軌道の埋込みと遅延フィードバックによる安定化-

• 研究課題/領域番号: 14750374
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 制御工学
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 平田 健太郎 大阪府立大学, 工学研究科, 講師 (00293902)
• 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: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円); 2004年度: 500千円 (直接経費: 500千円); 2003年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円); 2002年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
• キーワード: Delayed Feedback Control / Passive Walker / Delay-Differential Systems / Stability / Lifting / Infinite-Dimensional Systems / Operator Theory / Hybrid Systems / Delay Differential System / Delay Differential Systems

研究概要

・状態ジャンプを伴う線形システムの遅延フィードバック制御について,状態遷移作用素のスペクトルの数値計算に関する結果を国際会議(MTNS2004,Leuven, Belgium)にて発表した.
・「状態にジャンプを有する線形システムの周期運動-Compass Walkingのモデリング,安定解析,フィードバック制御-」,「状態にジャンプを有する線形システムの遅延フィードバック制御」をシステム制御情報学会論文誌に投稿,掲載された.
・これまでは連続時間遅延フィードバック系の安定解析が主なテーマであったが,サンプル値制御の視点をとることによって微分差分系としての取り扱いを要しない設計方法について検討した.基本的なアイデアは安定化補償器のパラメータ表示をもとに,DFCとして機能するための零点を持つように自由パラメータをラグランジェ補間により構成すると言うものである.同結果を国際会議(IFAC World Congress 2005,プラハ,チェコ)に投稿,acceptされた.またLFT表現された制御器であれば同様の考え方が適用できることから,同結果を発展させて,Nevanlinna-Pick補間によるサンプル値H∞設計との融合を検討中.
・Passive Walker以外の状態にジャンプを有する線形システムの例として,ブラキエーションロボットのダイナミクスを取り上げ,モデル化と安定性の基礎検討に着手した.遅延フィードバックによる安定化等を検討していく予定.
・2足歩行ロボットの歩容生成に関して,Central Pattern Generatorとある意味で遅延フィードバックのanalogである離散的フィードバックを併用した手法について検討した.

研究成果

• [雑誌論文] 状態にジャンプを有する線形システムの遅延フィードバック制御 (2005)
  • 著者名/発表者名: 平田健太郎, 小亀英己
  • 雑誌名: システム制御情報学会論文誌 18・3 ページ: 38-45
  • NAID: 10014507860
• [雑誌論文] On Numerical Computation of the Spectrum of a Class of Convolution Operators Related to Delay Systems (2004)
  • 著者名/発表者名: K.Hirata, H.Kokame
  • 雑誌名: Proc.of International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems (MTNS2004) (CD-ROM)
  • NAID: 10020503813
• [雑誌論文] On Numerical Computation of the Spectrum of a Class of Convolution Operators Related to Delay Systems (2004)
  • 著者名/発表者名: 平田健太郎, 小亀英己
  • 雑誌名: 計測自動制御学会第4回制御部門大会予稿集 ページ: 473-476
  • NAID: 10020503813
• [雑誌論文] On A Design Method of Sampled-Data Delayed Feedback Control (2004)
  • 著者名/発表者名: 平田健太郎, 小亀英己
  • 雑誌名: 計測自動制御学会第33回制御理論シンポジウム予稿集 ページ: 253-258
• [雑誌論文] 遅延フィードバックによる周期運動の制御 (2004)
  • 著者名/発表者名: 平田健太郎, 小亀英己
  • 雑誌名: 計測自動制御学会第5回システムインテグレーション部門講演会講演論文集CD-ROM ページ: 1087-1088
• [雑誌論文] 状態にジャンプを有する線形システムの周期運動 -Compass Walkingのモデリング,安定解析,フィードバック制御- (2004)
  • 著者名/発表者名: 平田健太郎, 小亀英己
  • 雑誌名: システム制御情報学会論文誌 17・12 ページ: 553-560
  • NAID: 10014152126
• [文献書誌] K.Hirata, H.Kokame: "Stability Analysis of Linear Systems with State Jump --Motivated by Periodic Motion Control of Passive Walker--"Proc.of 2003 IEEE Conference on Control Applications(国際会議講演論文集). (CD-ROM). (2003)
• [文献書誌] 平田健太郎, 小亀英己: "状態にジャンプを有する線形システムの周期解の安定解析"計測自動制御学会第3回制御部門大会予稿集. 319-322 (2003)
• [文献書誌] K.Hirata, H.Kokame: "Delayed Feedback Control of Linear Systems with State Jump"Proc.of the 4th IFAC Workshop on Time-Delay Systems(国際会議講演論文集). (CD-ROM). (2003)
• [文献書誌] K.Hirata, H.Kokame: "Stability Analysis of Retarded Systems via Lifting Technique"Proc.of the 42nd IEEE Conference on Decision and Control(国際会議講演論文集). (CD-ROM). (2003)
• [文献書誌] 平田健太郎, 小亀英己: "状態にジャンプを有する線形システムの周期解の安定解析とフィードバック制御の効果について"電子情報通信学会技術研究報告書. 133・186. 59-64 (2003)
• [文献書誌] 平田健太郎, 小亀英己: "状態にジャンプを有する線形システムの遅延フィードバック制御"計測自動制御学会制御理論シンポジウム予稿集. 201-204 (2003)
• [文献書誌] K.Hirata, H.Kokame, K.Konishi: "On Stability of Simplified Passive Walker Model and Effect of Feedback Control"Proc. of the 4th Asian Control Conference. 1444-1449 (2002)
• [文献書誌] K.Hirata, H.Kokame: "Stability Analysis of Linear Systems with State Jump --Motivated by Periodic Motion Control of Passive Walker --"Proc. of 2003 IEEE Conference on Control Applications. (To appear). (2003)
• [文献書誌] 平田健太郎, 小亀英己: "状態にジャンプを有する線形システムの周期解の安定解析"計測自動制御学会第3回制御部門大会予稿集. (掲載予定). (2003)