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概周期運動に対する高効率なパワーアシスト制御法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 15K18096
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 制御・システム工学
研究機関福岡大学

研究代表者

畑田 和良  福岡大学, 工学部, 助教 (10709356)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2015年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードパワーアシスト / 周期運動 / 外乱オブザーバ / 概周期運動 / ゲインスケジューリング / 適応フィルタ
研究成果の概要

本研究課題は, ヒトの概ね周期的な運動に対して, 高いエネルギー効率を有するパワーアシスト制御法の実現を目的としたものである. 本研究では, 概ね周期的なトルクの谷間を補うようにアシストトルクを加えることで, トルクの合計値の脈動を抑制することによるエネルギー損失の抑制を検討した. 研究期間中は, 次の手法 (1) 適応ノッチフィルタに基づくアシスト法 (2) 周期外乱オブザーに基づくアシスト法 (3) 短時間先のヒトの運動の予測結果に基づくアシスト法の確立を検討した. また, 各手法を電動アシスト自転車に実装し, バッテリー電圧の降下抑制を検証した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Energy-Efficient Power Assist Control with Periodic Disturbance Observer and Its Experimental Verification Using an Electric Bicycle2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuyoshi Hatada, Kentaro Hirata and Takuma Sato
    • 雑誌名

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      巻: 10 号: 5 ページ: 410-417

    • DOI

      10.9746/jcmsi.10.410

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 適応フィルタを用いた概周期的な運動に対するパワーアシスト制御法(電動アシスト自転車によるエネルギー効率の検証)2016

    • 著者名/発表者名
      畑田 和良, 平田 健太郎, 佐藤 拓磨
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 82 号: 833 ページ: 15-00233-15-00233

    • DOI

      10.1299/transjsme.15-00233

    • NAID

      130005121250

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 適応的TVSARによる自転車のペダリングトルク推定2017

    • 著者名/発表者名
      清広 直輝, 平田 健太郎, 畑田 和良, 中村 幸紀, 岡野 訓尚
    • 学会等名
      第26回計測自動制御学会中国支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Visual Feedback Control of a Pendubot with Varying Moment of Inertia2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuyoshi Hatada and Kentaro Hirata
    • 学会等名
      The 2017 Asian Control Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Energy-Efficient Power Assist Control with Periodic Disturbance Observer and Frequency Estimator2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuyoshi Hatada, Kentaro Hirata and Takuma Sato
    • 学会等名
      2016 IEEE 14th International Workshop on Advanced Motion Control
    • 発表場所
      The University of Auckland
    • 年月日
      2016-04-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 変動周期信号の予測と推定に基づく電動自転車のアシスト法の検討2016

    • 著者名/発表者名
      畑田 和良, 平田 健太郎
    • 学会等名
      平成28年電気学会全国大会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2016-03-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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