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注湯プロセスの数理解析とシステム統合に基づく高精度注湯制御システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 23760205
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 機械力学・制御
研究機関山梨大学

研究代表者

野田 善之  山梨大学, 大学院・医学工学総合研究部, 准教授 (60426492)

研究期間 (年度) 2011 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2011年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード自動注湯ロボット / 流量制御 / カルマンフィルタ / フラットネスベースド制御 / 充填重量制御 / 落下位置制御 / 液体カメラ計測 / 制御応用 / 数理モデル解析 / 鋳造設備 / 注湯流量制御
研究概要

本研究では、鋳造業で用いられる取鍋傾動式自動注湯ロボットに対して、高速かつ高精度化を実現することを目的とした注湯流量制御を中核とする注湯制御システムを開発した。カルマンフィルタを用いた注湯流量推定システムを設計し、推定流量に対する注湯流量フィードバック制御システムを構築した。そして、注湯流量制御を基幹として充填重量制御をシステム統合することで、充填重量制御の高精度化が実現された。また、所望位置へ高精度注湯することを目的とした高精度落下位置制御が開発された。

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 2件) 備考 (3件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] 液体容器搬送システムにおける振動予測手法を用いた傾動をともなう制振搬送2013

    • 著者名/発表者名
      渋谷涼太
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 49(1) ページ: 134-141

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 取鍋傾動式自動注湯機における取鍋から流出する液体の落下位置制御2012

    • 著者名/発表者名
      野田善之、福嶋隆輔、寺嶋一彦
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(C編)

      巻: 78巻, 794号 ページ: 3446-3458

    • NAID

      130002051583

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 取鍋傾動式自動注湯機における取鍋から流出する液体の落下位置制御2012

    • 著者名/発表者名
      野田善之
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(C編)

      巻: 78 ページ: 3446-3458

    • NAID

      130002051583

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 液体容器搬送システムにおけるモデル予測制御を用いたスロッシングの抑制2011

    • 著者名/発表者名
      岡塚 尚,渋谷 涼太,野田 善之,松尾 芳樹,寺嶋 一彦
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集C編

      巻: 77,783 ページ: 4068-4080

    • NAID

      130001433488

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flow Rate Control Based on Differential Flatness in Automatic Pouring Robot2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Noda,Michael Zeitz,Oliver Sawodny,Kazuhiko Terashima
    • 雑誌名

      Proceedings of 2011 IEEE International Conference on Control Applications

      巻: - ページ: 1468-1475

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flow Rate Estimation Using Unscented Kalman Filter in Automatic Pouring Robot2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Noda,Markus Birkhold,Kazuhiko Terashima, Oliver Sawodny,Alexander Verl
    • 雑誌名

      Proceedings of SICE Annual Conference 2011

      巻: - ページ: 769-774

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Advanced Control Systems for High-precision Automatic Pouring Robot2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Noda,Kazuhiko Terashima,Makio Suzuki,Kazuhiro Ohta
    • 雑誌名

      Proceedings of the 4th Korea-Japan Conference for Young Foundry Engineers

      巻: - ページ: 138-140

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 取鍋傾動式自動注湯機のプロセス解析と高精度化2013

    • 著者名/発表者名
      野田善之
    • 学会等名
      日本鋳造工学会第162回全国講演大会
    • 発表場所
      山梨大学(甲府市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 取鍋傾動式自動注湯機のパラメータオンライン同定と注湯制御の高精度化2013

    • 著者名/発表者名
      辻高明
    • 学会等名
      日本鋳造工学会第162回全国講演大会
    • 発表場所
      山梨大学(甲府市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Outflow Liquid FallingPosition Control by Considering LowerLadle Position an Clash Avoidance withMold2012

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Ito, Y oshiyuki Noda, KazuhikoT erashima
    • 学会等名
      Preprints of IF AC Workshop onAutomation in the Mining
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Simplified Flow Rate Estimation byDecentralization of Kalman Filters inAutomatic Pouring Robot2012

    • 著者名/発表者名
      Y oshiyuki Noda, Kazuhiko T erashima
    • 学会等名
      Proceedings ofSICE Annual Conference 2012
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] High-precision Falling Position Control to Outflow Liquid from Ladle in Automatic Pouring Machine2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Noda
    • 学会等名
      World Foundry Congress 2012
    • 発表場所
      Monterrey, Mexico
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Simplified Flow Rate Estimation by Decentralization of Kalman Filters in Automatic Pouring Robot2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Noda
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2012
    • 発表場所
      Akita University (Akita, Japan)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Sloshing Suppression Control by using Physical Boundary Element Model and Predictive Control in Liquid Container Transfer System2012

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Okatsuka
    • 学会等名
      9th International Conference on Informatics in Control, Automation and Robotics
    • 発表場所
      Roma, Italy
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 傾動式自動注湯機における低位置注湯と鋳型衝突回避を考慮した溶湯落下位置制御2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤敦
    • 学会等名
      日本鋳造工学会第160回全国講演大会
    • 発表場所
      名古屋市中小企業振興会館(名古屋市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 自動注湯機における注湯流量制御2012

    • 著者名/発表者名
      野田善之
    • 学会等名
      日本鋳造工学会第161回全国講演大会
    • 発表場所
      いわて県民情報交流センター(盛岡市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 取鍋出湯口形状を考慮した低位置注湯動作の生成と液体落下位置制御2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤敦
    • 学会等名
      日本鋳造工学会第161回全国講演大会
    • 発表場所
      いわて県民情報交流センター(盛岡市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 取鍋傾動式自動注湯機の高精度化を実現する制御技術2012

    • 著者名/発表者名
      野田善之
    • 学会等名
      日本鋳造工学会関東支部講演会
    • 発表場所
      山梨大学(甲府)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 傾動式自動注湯機における低位置注湯と鋳型衝突回避を考慮した高精度流出液体位置制御2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤敦,野田善之,寺嶋一彦
    • 学会等名
      日本機械学会東海学生会第43回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Flow RateControl Based on Differential Flatness inAutomatic Pouring Robot2011

    • 著者名/発表者名
      Y oshiyuki Noda, Michael Zeitz, OliverSawodny , Kazuhiko T erashima
    • 学会等名
      Proceedings of2011 IEEE International Conference onControl Application
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] フラットネスベースド制御による自動注湯ロボットの注湯流量制御2011

    • 著者名/発表者名
      野田善之,Michael Zeitz,Oliver Sawodny,寺嶋一彦
    • 学会等名
      計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      京都大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.me.yamanashi.ac.jp/lab/noda/

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.me.yamanashi.ac.jp/lab/noda/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.me.yamanashi.ac.jp/lab/noda/

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [産業財産権] 注湯制御方法及びコンピュータを注湯制御手段として機能させるためのプログラムを記憶した記憶媒体2013

    • 発明者名
      野田善之、辻高明、鈴木薪雄、寺嶋一彦
    • 権利者名
      山梨大学、新東工業株式会社、豊橋技術科学大学
    • 出願年月日
      2013-04-27
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [産業財産権] 注湯制御方法及びコンピュータを注湯制御手段として機能させるためのプログラムを記憶した記憶媒体2013

    • 発明者名
      野田善之
    • 権利者名
      山梨大学,新東工業
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2013-04-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [産業財産権] 注湯制御方法及びコンピュータを注湯制御手段として機能させるためのプログラムを記憶した記憶媒体2012

    • 発明者名
      鈴木薪雄、寺嶋一彦、伊藤敦、野田善之
    • 権利者名
      新東工業株式会社、豊橋技術科学大学
    • 出願年月日
      2012-03-12
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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