| 研究課題/領域番号 |
19K04457
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21040:制御およびシステム工学関連
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| 研究機関 | 芝浦工業大学 |
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研究代表者 |
内村 裕 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (00416710)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 遠隔操作 / モデル予測制御 / ネットワーク制御 / 通信遅延 / 変動時間遅れシステム / MPC / ネットワークロボット / 障害物回避 / 移動ロボット / 変動遅れ補償 / ロボット制御 / 変動遅延 / 遠隔制御 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ネットワーク通信においては遅延が変動する場合、パケットの到着順序が前後する場合もあり、変動遅延を含む系へのモデルベース制御の適用には様々な課題を含む挑戦的な課題である。こうした学術的な背景を踏まえ、本研究では遅延が変動する通信路を含む制御系において、制御対象が遅滞なく目標値に追従する制御システムの構築を目指し、理論的な側面と同時に実験による実証的側面の両面から検討を行う。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、変動を有する通信路を介して想定した遅延より早着したパケットに含まれる目標値が制御対象に与えられるべき予定時刻は、到着時刻後（未来）であることに着目し、従来は予定時刻まで待機していた目標値を積極的に活用することで、可変長の予測ホライズンを有するモデル予測制御系（MPC）によって、制御対象側に配置した参照軌道に設定し、最適な制御入力を逐次算出する手法を提案した。同システムを実システムに実装し、従来手法と比較した結果、提案手法の性能向上を確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
IoT技術の進展・普及との相互作用により、任意の場所から、所望の制御対象を操作する技術が大きく前進し、移動を伴うことで失われるエネルギー、コストの削減につながる。この結果、例えば医療現場において実現が望まれている遠隔診療や遠隔手術技術の進展にも貢献することが期待できる。
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