線形行列不等式応用が拓く高精度２自由度位置決め制御系設計の実用化展開

• 研究課題/領域番号: 23560288
• 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: 知能機械学・機械システム
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 岩崎 誠 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10232662)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2011年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
• キーワード: メカトロニクス / 高精度位置決め制御 / モーションコントロール / 位置決め制御 / 線形行列不等式

研究概要

本研究では，各種産業・情報機器位置決め機構の高速・高精度位置決め制御系設計に関して，制御対象に特有の制約条件を線形行列不等式で定式化してその最適化問題を扱うことで，所望の制御仕様を満足する２自由度位置決め制御系の方法論・設計論を産業界に先駆けて学理に即して展開した。
提案手法は従来の設計法に見られなかった独創的かつ先駆的なものであり，２自由度制御系の設計法の格段の発展をもたらし，新たな学問的知見として幅広いメカトロニクス分野に応用展開可能である。

研究成果

• [雑誌論文] Circle Condition-Based Feedback Controller Design for Fast and Precise Positioning (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Maeda and Makoto Iwasaki
  • 雑誌名: IEEE Trans. on Industrial Electronics 巻: Vol.61, No.2 ページ: 1113-1122
• [雑誌論文] Mode Switching Feedforward Compensation Considering Rolling Friction Characteristics for Fast and Precise Positioning (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Maeda and Makoto Iwasaki
  • 雑誌名: IEEE Trans. on Industrial Electronics 巻: Vol.61, No.2 ページ: 1123-1132
• [雑誌論文] Improvement of Bending Vibration Suppression Performance for Galvano Mirror by Self-Sensing Actuation (2014)
  • 著者名/発表者名: Kenta Seki and Makoto Iwasaki
  • 雑誌名: IEEJ Journal of Industry Applications 巻: 3 号: 1 ページ: 10-17
  • DOI: 10.1541/ieejjia.3.10
  • NAID: 130003388500
  • ISSN: 2187-1094, 2187-1108
  • 査読あり
• [雑誌論文] 複数ストローク条件とコントローラの実装コスト低減を考慮したフィードフォワード・フィードバック補償器の同時最適化設計 (2014)
  • 著者名/発表者名: 加藤孝宜, 前田佳弘, 岩崎誠, 平井洋武
  • 雑誌名: 電気学会論文誌Ｄ（産業応用部門誌） 巻: 134 号: 2 ページ: 220-228
  • DOI: 10.1541/ieejias.134.220
  • NAID: 130003391795
  • ISSN: 0913-6339, 1348-8163
  • 査読あり
• [雑誌論文] Feedforward Compensation by Specified Step Settling with Frequency Shaping of Position Reference (2014)
  • 著者名/発表者名: Kenta Seki, Yuya Tsuchimoto, and Makoto Iwasaki
  • 雑誌名: IEEE Trans. on Industrial Electronics 巻: 61 号: 3 ページ: 1552-1561
  • DOI: 10.1109/tie.2013.2259778
  • NAID: 10030324732
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rolling Friction Model-Based Analyses and Compensation for Slow Settling Response in Precise Positioning (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Maeda and Makoto Iwasaki
  • 雑誌名: IEEE Trans. on Industrial Electronics 巻: Vol.60, No.12 ページ: 5841-5853
• [雑誌論文] Initial Friction Compensation Using Rheology-Based Rolling Friction Model in Fast and Precise Positioning (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Maeda and Makoto Iwasaki
  • 雑誌名: IEEE Trans. on Industrial Electronics 巻: Vol.60, No.9 ページ: 3865-3876
• [雑誌論文] Improvement of Settling Performance by Mode Switching Control with Split Initial Value Compensation Based on Input Shaper (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Maeda, Masatake Wada, Makoto Iwasaki, and Hiromu Hirai
  • 雑誌名: IEEE Trans. on Industrial Electronics 巻: Vol.60, No.3 ページ: 979-987
• [雑誌論文] フィードフォワード・フィードバック補償器の連成設計による2自由度ロバスト制振位置決め制御系の設計 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤,前田,岩崎,平井
  • 雑誌名: 電気学会論文誌 巻: Vol.133-D, No.3 ページ: 290-299
  • NAID: 10030324763
• [雑誌論文] 荷重制御装置における入力飽和による共振振動抑制を考慮した2段アクチュエータ制御系設計 (2013)
  • 著者名/発表者名: 篠原悠作, 関健太, 岩崎誠, 珍田寛, 高橋昌樹
  • 雑誌名: 日本機械学会論文誌C編 巻: 79 ページ: 1883-1892
  • NAID: 130003375070
  • 査読あり
• [雑誌論文] 位置決め整定波形に基づくガルバノスキャナのパラメータ変動の実用的推定と補償 (2013)
  • 著者名/発表者名: 遠山聡一, 関健太, 岩崎誠, 平井洋武
  • 雑誌名: 電気学会論文誌Ｄ（産業応用部門誌） 巻: 133 号: 7 ページ: 729-737
  • DOI: 10.1541/ieejias.133.729
  • NAID: 10031182709
  • ISSN: 0913-6339, 1348-8163
  • 査読あり
• [雑誌論文] フィードフォワード・フィードバック補償器の連成設計による2自由度ロバスト制振位置決め制御系の設計 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤孝宜, 前田佳弘, 岩崎誠, 平井洋武
  • 雑誌名: 電気学会論文誌Ｄ（産業応用部門誌） 巻: 133 号: 3 ページ: 290-299
  • DOI: 10.1541/ieejias.133.290
  • NAID: 10031155372
  • ISSN: 0913-6339, 1348-8163
  • 査読あり
• [雑誌論文] High Precision Motion Control Techniques -A Promissing Approach to Improving Motion Perfromance (2012)
  • 著者名/発表者名: Makoto Iwasaki, Kenta Seki, and Yoshihiro Maeda
  • 雑誌名: IEEE Industrial Electronics Magazine 巻: Vol.6, No.1 ページ: 32-40
• [雑誌論文] GA-Based Practical Auto-Tuning Technique for Industrial Robot Controller with System Identification (2012)
  • 著者名/発表者名: Eui-Jin Kim, Kenta Seki, Makoto Iwasaki, and Sang-Hun Lee
  • 雑誌名: IEEJ Journal of Industry Applications 巻: 1 号: 1 ページ: 62-69
  • DOI: 10.1541/ieejjia.1.62
  • NAID: 130001929149
  • ISSN: 2187-1094, 2187-1108
  • 査読あり
• [雑誌論文] 軸間干渉力を考慮した外乱モデルの構築と適応型外乱フィードフォワード補償による高速・高精度位置決め (2012)
  • 著者名/発表者名: 前橋 亘, 伊藤 和晃, 池田 純, 岩崎 誠
  • 雑誌名: 電気学会論文誌Ｄ（産業応用部門誌） 巻: 132 号: 7 ページ: 764-775
  • DOI: 10.1541/ieejias.132.764
  • NAID: 10030778641
  • ISSN: 0913-6339, 1348-8163
  • 査読あり
• [雑誌論文] 波動歯車装置を含む位置決め機構の厳密な線形化手法による非線形補償 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岩崎 誠, 飼沼 諒, 山元 純文, 沖津 良史
  • 雑誌名: 精密工学会論文誌 巻: Vol.78 ページ: 624-630
  • NAID: 130003369723
  • 査読あり
• [雑誌論文] 波動歯車の角度伝達誤差に起因する共振振動の可変ノッチフィルタによる制振制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岩崎 誠, 中村 紘之
  • 雑誌名: 精密工学会論文誌 巻: Vol.78 ページ: 887-893
  • NAID: 130003369671
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-Precision Motion Control Techniques (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Iwasaki, K. Seki, and Y. Maeda
  • 雑誌名: IEEE Industrial Electronics Magazine 巻: Vol. 6 号: 1 ページ: 32-40
  • DOI: 10.1109/mie.2012.2182859
  • 査読あり
• [雑誌論文] 2自由度ロバスト制振位置決め制御系のフィードフォワード・フィードバック補償器の連携設計 (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤,前田,岩崎,平井
  • 雑誌名: 電気学会論文誌 巻: Vol.131-D, No.12 ページ: 1416-1423
  • NAID: 10030531548
• [雑誌論文] LMIを用いた2自由度ロバスト制振位置決め制御系の制御系の設計 (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤,前田,岩崎,平井
  • 雑誌名: 電気学会論文誌 巻: Vol.131-D, No.1 ページ: 93-101
• [雑誌論文] 2自由度ロバスト制振位置決め制御系のフィードフォワード・フィードバック補償器の連携設計 (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤, 前田, 岩崎, 平井
  • 雑誌名: 電気学会論文誌Ｄ（産業応用部門誌） 巻: 131 号: 12 ページ: 1416-1423
  • DOI: 10.1541/ieejias.131.1416
  • NAID: 10030531548
  • ISSN: 0913-6339, 1348-8163
  • 査読あり
• [学会発表] Combined Luenberger State and Disturbance Observer for Semi-dual Loop Control of Two-mass Actuator System (2014)
  • 著者名/発表者名: Michael Ruderman and Makoto Iwasaki
  • 学会等名: International Workshop on Advanced Motion Control
  • 発表場所: Yokohama
• [学会発表] Modeling and Compensation for Hysteresis Properties in Piezoelectric Actuators (2014)
  • 著者名/発表者名: Kenta Seki, Michael Ruderman, and Makoto Iwasaki
  • 学会等名: International Workshop on Advanced Motion Control
  • 発表場所: Yokohama
• [学会発表] Circle Condition-Based PID Controller Design Considering Robust Stability Against Plant Perturbations (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Maeda and Makoto Iwasaki
  • 学会等名: Proc. of the 39th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
  • 発表場所: Vienna
• [学会発表] Adaptive Deadbeat Feedforward Compensation for Robust Positioning Performance Against Plant Perturbations (2013)
  • 著者名/発表者名: Souichi Toyama, Yousuke Okado, Yoshihiro Maeda, Makoto Iwasaki, and Hiromu Hirai
  • 学会等名: Proc. of IEEE International Conference on Mechatronics
  • 発表場所: Vicenza
• [学会発表] Circle Condition-Based PID Controller Design Considering Robust Stability Against Plant Perturbations (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Maeda and Makoto Iwasaki
  • 学会等名: 39th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
  • 発表場所: Vienna
• [学会発表] Semi-dual Loop Control of Two-Mass Actuator System using Luenberger State Observer (2013)
  • 著者名/発表者名: Michael Ruderman, Wataru Maebashi, and Makoto Iwasaki
  • 学会等名: 39th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
  • 発表場所: Vienna
• [学会発表] Design of Disturbance Compensation Signals Aided by Multi-Body Dynamics Software in Shaking Table Systems (2013)
  • 著者名/発表者名: Kenta Seki, Kazuhiro Sugita, and Makoto Iwasaki
  • 学会等名: 39th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
  • 発表場所: Vienna
• [学会発表] Adaptive Deadbeat Feedforward Compensation for Robust Positioning Performance Against Plant Perturbations (2013)
  • 著者名/発表者名: Souichi Toyama, Yousuke Okado, Yoshihiro Maeda, Makoto Iwasaki, and Hiromu Hirai
  • 学会等名: IEEE International Conference on Mechatronics
  • 発表場所: Vicenza, Italy
• [学会発表] 複数ストローク条件を考慮した2自由度制御系の連成設計による高速・高精度 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤孝宜，前田佳弘，岩崎誠，平井洋武
  • 学会等名: 電気学会産業計測制御研究会
  • 発表場所: 千葉大学
• [学会発表] A Coordinate Design of Two-Degrees-Of-Freedom Controller for Fast and Precise Positioning (2012)
  • 著者名/発表者名: Takanori Kato, Yoshihiro Maeda, Makoto Iwasaki, and Hiromu Hirai
  • 学会等名: Proc. of International Workshop on Advanced Motion Control
  • 発表場所: Sarajevo
• [学会発表] フィードフォワード・フィードバック補償器の連成設計による2自由度ロバスト制振位置決め制御系の設計 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤孝宜，前田佳弘，岩崎誠，平井洋武
  • 学会等名: 電気学会産業計測制御研究会
  • 発表場所: 横浜国立大学
• [学会発表] Improvement of Settling Performance by Mode Switching Feedback Compensation in Fast and Precise Positioning (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Maeda and Makoto Iwasaki
  • 学会等名: Proc. of the 37th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
  • 発表場所: Melbourne
• [学会発表] Improvement of Settling Performance by Mode Switching Control with Split Initial Value Compensation Based on Input Shaper (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Maeda, Masatake Wada, Makoto Iwasaki, and Hiromu Hirai
  • 学会等名: Proc. of IEEE International Symposium on Industrial Electronics
  • 発表場所: Gdansk
• [図書] Advances in High-Performance Motion Control of Mechatronic Systems", Chapter 3,"Transient Control Using Initial Value Compensation" (2013)
  • 著者名/発表者名: Makoto Iwasaki(分担執筆)
  • 出版者: CRC Press
• [図書] Advances in High-Performance Motion Control of Mechatronic Systems (2013)
  • 著者名/発表者名: Makoto Iwasaki, et al.
  • 総ページ数: 200
  • 出版者: CRC Press
• [備考]
  • URL: http://mechatronics.web.nitech.ac.jp/