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ハミルトン系の学習制御に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15760317
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 制御工学
研究機関名古屋大学 (2004-2005)
京都大学 (2003)

研究代表者

藤本 健治  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10293903)

研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2005年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2004年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2003年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード学習制御 / ハミルトン系 / 最適制御 / 反復学習制御 / メカトロニクス系 / 電気機械系 / 入力飽和 / 非ホロノミック拘束
研究概要

本研究では,ハミルトン系モデルで表現されるメカトロニクス系の学習制御に関する研究を行った.とくに最適制御型の評価関数を反復学習に類似した繰り返し実験によって解く手法を開発している.
本年度得られた成果は以下のとおりである.
1.従来の研究では反復学習制御と呼ばれる,有限時間の挙動を学習する手法を提案していた.本年度は,この手法を一般化し,無限時間区間の周期運動を学習できるように修正した方法を提案した.これによりずっと運動し続ける機械の学習が行えることになる.数値例によりその有効性を検証している.
2.また提案している学習制御手法を1本足のホッピングロボットの軌道生成に適用し,制御対象の一部の情報だけを用いてもっともエネルギー効率の良い走行軌道を学習的に生成した.足先の質量を零にすることで,入力零で走行し続ける軌道が得られるが,数値シミュレーションによる学習を行ったところ,入力零の軌道が生成されたため,本手法の有効性を確認できたと考えている.またこの手法は,より複雑な歩行機械にも応用できると期待されている.
3.ハミルトン系の構造を理解するために,ハミルトン系のモデル低次元化に関する研究も行った.研究代表者は,平衡実現に基づく非線形系のモデル低次元化の方法について研究を行っているが,これまでの手法で低次元モデルを導くと,一般にもとの制御対象の力学系としての特性は保存されない.本研究では,これを保存するような低次元化手法に関する研究を行ない,数値例により有効性を確認した.
これらは本研究の目的であるハミルトン系の学習制御に関する重要な結果であると考えている.

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (8件) 文献書誌 (3件)

  • [雑誌論文] An energy-based nonlinear control for a two-link flexible manipulator2005

    • 著者名/発表者名
      X.Bo, K.Fujimoto, Y.Hayakawa
    • 雑誌名

      Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences 48巻・160号

      ページ: 92-101

    • NAID

      10016766252

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] あるクラスの非ホロノミック糸の出力フィードバック安足化2005

    • 著者名/発表者名
      酒井, 藤本
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文集 18巻・6号

      ページ: 229-236

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Dynamic output feedback stabilization of a class of nonholonomic Hamiltonian systems2005

    • 著者名/発表者名
      S.Sakai, K.Fujimoto
    • 雑誌名

      Proceedings of the 16th IFAC World Congress, Prague, Czech Republic

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Iterative learning control of nonholonomic Hamiltonian systems : Application to a vehicle system2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Kiyasu, K.Fujimoto, T.Sugie
    • 雑誌名

      Proceedings of the 16th IFAC World Congress, Prague, Czech Republic

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Iterative learning control of nonholonomic Hamiltonian systems : Appilcation to a vehicle system2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Kiyasu, K.Fujimoto, T.Sugie
    • 雑誌名

      Proc.IFAC World Congress (掲載予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] On iterative learning control of nonholonomic Hamiltonian systems2004

    • 著者名/発表者名
      K.Fujimoto
    • 雑誌名

      Proc.of Symposium on Mathematical Theory and Network Systems Vol.1(CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Iterative learning control of Hamiltonian systems : I/O based optimal control approach2003

    • 著者名/発表者名
      K.Fujimoto, T.Sugie
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Automatic Control Vol.48,No.10

      ページ: 1756-1761

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Optimal control of Hamiltonian systems with input constraints2003

    • 著者名/発表者名
      K.Fujimoto, T.Horiuchi, T.Sugie
    • 雑誌名

      Proc.of the 42^<nd> IEEE Conference on Decision and Control Vol.1

      ページ: 4387-4392

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] K.Fujimoto, T.Sugie: "Iterative learning control of Hamiltonian systems : I/O based optimal control"IEEE Trans.on Automatic Control. Vol.48, No.10. 1756-1761 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Fujimoto, T.Horiuchi, T.Sugie: "Optimal control of Hamiltonian systems with input constraints"Proc.of the 42^<nd> IEEE Conference on Decision and Control. 4387-4392 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Fujimoto: "On iterative learning control of nonholonomic Hamiltonian systems"Proc.of Symposium on Mathematical Theory and Network Systems. (to appear). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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