| 研究課題/領域番号 |
16H04380
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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・システム工学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
山下 裕 北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (90210426)
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| 研究分担者 |
小林 孝一 北海道大学, 情報科学研究科, 准教授 (50452115)
中村 文一 東京理科大学, 理工学部電気電子情報工学科, 准教授 (70362837)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2018年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2017年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2016年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
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| キーワード | 入力分配制御 / 非線形制御理論 / 制御リアプノフ関数 / 省エネルギー / 制御工学 / 機械力学・制御 / 非線形制御 / 非線形システム |
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| 研究成果の概要 |
冗長入力系で安定性等を保証する制約の下で最適入力を選ぶ問題は入力分配問題と呼ばれ、その良し悪しは省エネ性に直結する。状態の時間微分を指定する従来法の代わりに、本研究では制御リアプノフ関数を用いて状態依存の一般的な集合値で入力候補を与える方法を採用し、様々な要求仕様を満足する柔軟で実用的な入力分配手法を開発した。動的拡張系に対し拡張ポテンシャルを構成する方法では、連続な拘束集合の導出、2段階制約、コスト係数設定、オフセット関数の省略、車両系への適用等に関して成果を得た。また、線形改計画・二次計画を毎時刻解く方法では、スパース安定化、ベストエフォート型制御、チャタリング防止機構等の成果を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の学術的意義は、これまでばらばらに考えられてきた入力に関する要求事項・制約・コストを統一的に考えることを可能にする枠組みを与えたことで、動特性を指定する状態依存の制約も他と統一的に扱えることを示したことである。それによって生じる社会的意義は、しばしばロジックで考えられていた入力分配を直観的設計で省エネ性を考慮したうえで簡単に実現することができ、制御系設計に掛かる設計期間短縮に寄与することである。
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