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非線形サンプル値制御理論による加速度センサーを用いた高度な制御系設計法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K06412
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 制御・システム工学
研究機関静岡大学

研究代表者

片山 仁志  静岡大学, 工学部, 准教授 (20268296)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードオブザーバ / 加速度センサー / 非線形サンプル値制御 / 状態変換 / 機械力学・制御 / 状態推定
研究成果の概要

加速度から速度を推定する非線形サンプル値系のオブザーバの設計に取り組んだが、加速度情報の有効な活用法を見出せずに難航した。本研究計画終了後も高ゲインオブザーバ理論の観点からオブザーバの設計法の開発を目指す。
本研究課題の双対に当たる位置計測から速度を推定するオブザーバの設計も同時に進め、一定値外乱や制御入力の更新遅れを持つサンプル値厳密フィードバック系のオブザーバと出力フィードバック制御器設計法の開発とモデル不確かさを持つサンプル値厳密フィードバック系に対するロバストな高ゲインオブザーバと高ゲインオブザーバ型安定化出力フィードバック制御器の設計法の開発を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

オブザーバ設計が可能となる非線形サンプル値系のクラスを拡大できると共に、小型の加速度センサーによる移動体の横方向の速度推定が可能になり、安価な移動体の高性能制御系設計が可能になる。また、GPSやレーダーセンサーなどの従来センサーとの融合から、より安全かつ高性能な移動体の自動操縦システムを実現できる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Design of reduced-order observers for nonlinear sampled-data strict-feedback systems with actuator dynamics and disturbances2018

    • 著者名/発表者名
      Katayama Hitoshi
    • 雑誌名

      International Journal of Control

      巻: - 号: 9 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1080/00207179.2018.1428363

    • NAID

      120006707446

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Design of high-gain reduced-order observers for nonlinear sampled-data strict-feedback systems with model uncertainty2018

    • 著者名/発表者名
      片山仁志
    • 学会等名
      2018 European Control Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Output feedback stabilization and asymptotic performance recovery for input-affine sampled-data strict-feedback systems2018

    • 著者名/発表者名
      片山仁志
    • 学会等名
      26th Mediterranean Conference on Control and Automation
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Asymptotic performance recovery under output feedback stabilization of sampled-data input-affine strict-feedback systems2018

    • 著者名/発表者名
      片山仁志
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] モデル不確かさと一定値外乱入力を持つサンプル値厳密フィードバック系の高ゲイン低次元オブザーバの設計2018

    • 著者名/発表者名
      片山仁志
    • 学会等名
      第60回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] サンプル値厳密フィードバック系の高ゲイン低次元オブザーバの設計と一考察2018

    • 著者名/発表者名
      片山仁志
    • 学会等名
      第5回 制御部門マルチシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Design of one sampling period delay stabilizing controllers for nonlinear sampled-data strict-feedback systems2017

    • 著者名/発表者名
      Katayama Hitoshi
    • 学会等名
      IFAC World Congress 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design of multi-sampling period delay stabilizing controllers for nonlinear sampled-data systems2017

    • 著者名/発表者名
      Katayama Hitoshi
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 制御入力の更新に遅れを持つサンプル値系に対する安定化制御器の設計2016

    • 著者名/発表者名
      片山仁志
    • 学会等名
      第59回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      北九州国際会議場, 北九州市, 福岡県
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 近似モデルの安定性に基づく厳密離散時間確率システムの実用確率漸近安定性2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤訓志
    • 学会等名
      第59回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      北九州国際会議場, 北九州市, 福岡県
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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