モデルフリー制御器設計法による人間の作業スキルのロボットへの直接移植

• 研究課題/領域番号: 21760196
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 知能機械学・機械システム
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 弓場井 一裕 三重大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (10324542)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2009年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: モデルフリー制御器設計法 / 安定性 / 入出力データ / スペクトル解析法 / 相関法 / 作業スキル / 最小二乗法

研究概要

本研究では制御対象の数学モデルを求めることなく,適切な作業を行うための制御器を人間の作業データのみを用いて設計するための基礎研究を行った。数学モデルを求めないため,設計された制御器が閉ループシステムを安定化する保証がないため,得られている制御対象の入出力データから閉ループシステムの安定性を評価する方法の提案を行い,線形・非線形な最適化問題に組み込んだ。また,線形な最適化問題の場合に対しては,閉ループシステムの安定性を保証する制御器の設計法の提案を行った。

研究成果

• [雑誌論文] 多変数NCbTに対する入出力データを用いた安定性テスト (2011)
  • 著者名/発表者名: 弓場井一裕, 寺田真也, 平井淳之
  • 雑誌名: 電気学会論文誌C,査読有 Vol.131, No.4 ページ: 773-780
  • NAID: 10027979836
  • 査読あり
• [雑誌論文] 多変数NCbTに対する入出力データを用いた安定性テスト (2011)
  • 著者名/発表者名: 寺田真也, 弓場井一裕, 平井淳之
  • 雑誌名: 電気学会論文誌C 巻: 131(掲載確定)
  • NAID: 10027979836
  • 査読あり
• [雑誌論文] 相互相関関数を利用した最小二乗法による多変数制御器の直接調整 (2010)
  • 著者名/発表者名: 弓場井一裕
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 Vol.45, No.10 ページ: 541-543
  • NAID: 10026207167
  • 査読あり
• [雑誌論文] 制御対象の入出力データを用いた最小二乗法による相関法に基づく多変数制御器の調整-張力・速度制御装置に対する適用- (2010)
  • 著者名/発表者名: 宇佐見秀徳, 弓場井一裕, 平井淳之
  • 雑誌名: 電気学会論文誌D Vol.130, No.7 ページ: 881-889
  • NAID: 10026865870
  • 査読あり
• [雑誌論文] 制御対象の入出力データを用いた最小二乗法による相関法に基づく多変数制御器の調整-張力・速度制御装置に対する適用- (2010)
  • 著者名/発表者名: 宇佐見秀徳, 弓場井一裕, 平井淳之
  • 雑誌名: 電気学会論文誌D 巻: 130 ページ: 881-889
  • NAID: 10026865870
  • 査読あり
• [雑誌論文] 相互相関関数を利用した最小二乗法による多変数制御器の直接調整 (2010)
  • 著者名/発表者名: 弓場井一裕
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 45 ページ: 541-543
  • NAID: 10026207167
  • 査読あり
• [学会発表] パラメータ更新時の閉ループ系の安定性を考慮したFCbTの提案 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤井宏樹, 弓場井一裕, 平井淳之
  • 学会等名: 電気学会産業計測制御研究会
  • 発表場所: 習志野市
  • 年月日: 2011-03-08
• [学会発表] ラゲールモデルを用いたGIMC構造におけるYoulaパラメータの実験データからの直接調整 (2011)
  • 著者名/発表者名: 水谷彰孝, 弓場井一裕, 平井淳之
  • 学会等名: 電気学会産業計測制御研究会
  • 発表場所: 習志野市
  • 年月日: 2011-03-08
• [学会発表] 凸最適化による安定制約を付加した多変数制御器の直接調整 (2011)
  • 著者名/発表者名: 寺田真也, 弓場井一裕, 平井淳之
  • 学会等名: 電気学会産業計測制御研究会
  • 発表場所: 習志野市
  • 年月日: 2011-03-08
• [学会発表] 凸最適化による安定制約を付加した多変数制御器の直接調整 (2011)
  • 著者名/発表者名: 寺田真也, 弓場井一裕, 平井淳之
  • 学会等名: 電気学会産業計測制御研究会
  • 発表場所: 千葉工業大学
  • 年月日: 2011-03-08
• [学会発表] パラメータ更新時の閉ループ系の安定性を考慮したFCbTの提案 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤井宏樹, 弓場井一裕, 平井淳之
  • 学会等名: 電気学会産業計測制御研究会
  • 発表場所: 千葉工業大学
  • 年月日: 2011-03-08
• [学会発表] ラゲールモデルを用いたGIMC構造におけるYoulaパラメータの実験データからの直接調整 (2011)
  • 著者名/発表者名: 水谷彰孝, 弓場井一裕, 平井淳之
  • 学会等名: 電気学会産業計測制御研究会
  • 発表場所: 千葉工業大学
  • 年月日: 2011-03-08
• [学会発表] Nyquist線図上におけるロバスト性能条件を満たすフォロイング制御器の設計 (2011)
  • 著者名/発表者名: 長坂太朗, 弓場井一裕, 平井淳之
  • 学会等名: 電気学会産業計測制御研究会
  • 発表場所: 千葉工業大学
  • 年月日: 2011-03-08
• [学会発表] 1組の閉ループデータによる制御器の安定なパラメータ調整法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤井宏樹, 弓場井一裕, 平井淳之
  • 学会等名: 平成22年三重地区計測制御研究講演会
  • 発表場所: 三重大学
  • 年月日: 2010-12-06
• [学会発表] 粒子群最適化を用いた閉ループ入出力データに基づく多変数制御器と参照モデルの直接調整 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤井宏樹, 弓場井一裕, 平井淳之
  • 学会等名: 第53回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 高知市
  • 年月日: 2010-11-04
• [学会発表] 実験データを用いたGIMC構造における安定制約を満たすYoulaパラメータの直接調整 (2010)
  • 著者名/発表者名: 水谷彰孝, 弓場井一裕, 平井淳之
  • 学会等名: 第53回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 高知市
  • 年月日: 2010-11-04
• [学会発表] スペクトル解析法に基づく安定制約を付加した多変数制御器の直接調整 (2010)
  • 著者名/発表者名: 寺田真也, 弓場井一裕, 平井淳之
  • 学会等名: 第53回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 高知市
  • 年月日: 2010-11-04
• [学会発表] 粒子群最適化を用いた閉ループ入出力データに基づく多変数制御器と参照モデルの直接調整 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤井宏樹, 弓場井一裕, 平井淳之
  • 学会等名: 第53回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 高知城ホール
  • 年月日: 2010-11-04
• [学会発表] 実験データを用いたGIMC構造における安定制約を満たすYoulaパラメータの直接調整 (2010)
  • 著者名/発表者名: 水谷彰孝, 弓場井一裕, 平井淳之
  • 学会等名: 第53回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 高知城ホール
  • 年月日: 2010-11-04
• [学会発表] スペクトル解析法に基づく安定制約を付加した多変数制御器の直接調整 (2010)
  • 著者名/発表者名: 寺田真也, 弓場井一裕, 平井淳之
  • 学会等名: 第53回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 高知城ホール
  • 年月日: 2010-11-04
• [学会発表] 粒子群最適化を用いた閉ループデータに基づく多変数制御器の直接調整 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤井宏樹, 弓場井一裕, 平井淳之
  • 学会等名: 平成22年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2010-08-30
• [学会発表] GIMC構造における安定制約を考慮したYoulaパラメータの入出力データからの直接調整 (2010)
  • 著者名/発表者名: 水谷彰孝, 弓場井一裕, 平井淳之
  • 学会等名: 平成22年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2010-08-30
• [学会発表] スペクトル推定に基づく安定制約を付加した多変数制御器の直接調整 (2010)
  • 著者名/発表者名: 寺田真也, 弓場井一裕, 平井淳之
  • 学会等名: 平成22年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2010-08-30
• [学会発表] スペクトル推定に基づく安定制約を付加した固定次数制御器の直接調整 (2010)
  • 著者名/発表者名: 寺田真也, 弓場井一裕, 平井淳之
  • 学会等名: 平成22年電気学会産業応用部門大会
  • 発表場所: 芝浦工業大学
  • 年月日: 2010-08-24
• [学会発表] Nyquist線図を用いたロバスト性能条件を満たす固定次数制御器の設計 (2010)
  • 著者名/発表者名: 長坂太朗, 弓場井一裕, 平井淳之
  • 学会等名: 平成22年電気学会産業応用部門大会
  • 発表場所: 芝浦工業大学
  • 年月日: 2010-08-24
• [学会発表] Correlation-based direct tuning of 2DOF controller by least squares (2010)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Usami, Kazuhiro Yubai, Junji Hirai
  • 学会等名: The 11th International Workshop on Advanced Motion Control
  • 発表場所: 長岡市
  • 年月日: 2010-03-24
• [学会発表] 制御対象の入出力データを用いた最小二乗法による相関法に基づく多変数二自由度制御器の直接調整 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宇佐見秀徳, 弓場井一裕, 平井淳之
  • 学会等名: 電気学会産業計測制御研究会
  • 発表場所: 東京農工大学(東京都)
  • 年月日: 2010-03-08
• [学会発表] Implementation of Direct Parameter Tuning Method for Multivariable Controller Using a Couple of Closed-loop I/O Data (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Fujii, Kazuhiro Yubai, Junji Hirai
  • 学会等名: The 35th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
  • 発表場所: ポルト
  • 年月日: 2009-11-03
• [学会発表] A Direct Design from Input/Output Data of the Youla Parameter for Compensating Plant Perturbation on GIMC Structure (2009)
  • 著者名/発表者名: Akitaka Mizutani, Kazuhiro Yubai, Junji Hirai
  • 学会等名: The 35th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
  • 発表場所: ポルト
  • 年月日: 2009-11-03
• [学会発表] Implementation of Direct Parameters Tuning Method for Multivariable Controller Using a Couple of Closed-loop I/O Data (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Fujii, Kazuhiro Yubai, Junji Hirai
  • 学会等名: 35^<th> Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
  • 発表場所: Alfandega Congress Center (Porto, Portugal)
  • 年月日: 2009-11-03
• [学会発表] A Direct Design from Input/Output Data of the Youla Parameter for Compensating Plant Perturbation on GIMC Structure (2009)
  • 著者名/発表者名: Akitaka Mizutani, Kazuhiro Yubai, Junji Hirai
  • 学会等名: 35^<th> Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
  • 発表場所: Alfandega Congress Center (Porto, Portugal)
  • 年月日: 2009-11-03
• [学会発表] 相関法に基づくフィードフォワード制御器の直接調整 (2009)
  • 著者名/発表者名: 宇佐見秀徳, 弓場井一裕, 平井淳之
  • 学会等名: 平成21年度電機関係学会東海支部連合大会
  • 発表場所: 愛知工業大学(愛知県)
  • 年月日: 2009-09-11
• [学会発表] GIMC構造におけるYoulaパラメータの入出力データからの直接調整 (2009)
  • 著者名/発表者名: 水谷彰孝, 弓場井一裕, 平井淳之
  • 学会等名: 平成21年度電機関係学会東海支部連合大会
  • 発表場所: 愛知工業大学(愛知県)
  • 年月日: 2009-09-11
• [学会発表] 1組の閉ループデータによるMIMOシステムに対する制御器パラメータの直接調整法の実装と性能評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤井宏樹, 弓場井一裕, 平井淳之
  • 学会等名: 平成21年電気学会産業応用部門大会
  • 発表場所: 三重大学(三重県)
  • 年月日: 2009-08-31
• [学会発表] 制御対象の変動を補償するGIMC構造におけるYoulaパラメータの入出力データからの直接調整 (2009)
  • 著者名/発表者名: 水谷彰孝, 弓場井一裕, 平井淳之
  • 学会等名: 平成21年電気学会産業応用部門大会
  • 発表場所: 三重大学(三重県)
  • 年月日: 2009-08-31
• [学会発表] 最小二乗法による相関法に基づく多変数制御器の直接調整 (2009)
  • 著者名/発表者名: 宇佐見秀徳, 弓場井一裕, 平井淳之
  • 学会等名: 平成21年電気学会産業応用部門大会
  • 発表場所: 三重大学(三重県)
  • 年月日: 2009-08-31
• [学会発表] Correlation-based Direct Tuning of MIMO Controllers by Least-squares and Its Application to Tension-and-speed Control Apparatus (2009)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Yubai, Hidenori Usami, Junji Hirai
  • 学会等名: ICROS-SICE International Joint Conference 2009
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2009-08-19
• [学会発表] Correlation-based Direct Tuning of MIMO Controllers by Least-squares and Its Application to Tension-and-speed Control Apparatus (2009)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Yubai, Hidenori Usami, Junji Hirai
  • 学会等名: ICROS-SICE International Joint Conference 2009
  • 発表場所: Fukuoka International Congress Center(福岡県)
  • 年月日: 2009-08-18
• [備考]
  • URL: http://www.ems.elec.mie-u.ac.jp