| 研究課題/領域番号 |
23K03911
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分21040:制御およびシステム工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 愛知県立大学 |
|---|
研究代表者 |
伊藤 正英 愛知県立大学, 情報科学部, 准教授 (60459237)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2027-03-31
|
| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2026年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2025年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2024年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
|
|---|
| キーワード | 非線形制御 / 非ホロノミックシステム / 状態遷移 / 線形システムの切替 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
研究代表者は，[Ito IFAC2020] において，状態遷移による切替制御アプローチを与えた．本研究の目的は，この制御アプローチを発展させ，特定の状態遷移に基づく新たな非線形制御手法を確立することである．目標達成に向けて，以下3つのサブテーマに取り組む：
I. 対象システムの拡大（対象システムを2階チェインドフォーム以外へ展開）
II. フィードバックあるいはそれに相当する仕組みの導入（有限整定コントローラに基づく制御戦略 [中山ら MSCS2022] の確立，およびその他アプローチの検討）
III. 実機実験による検証
|
| 研究実績の概要 |
乗り物や建設機械の一部は，積分不可能な微分方程式拘束をうける非線形システム（非ホロノミックシステム）であり，制御が難しい対象として知られている．研究代表者は過去の研究実績 [Ito IFAC2020] において，非ホロノミックシステムの一部クラスは特定の状態をある規則で遷移させれば，線形システムの切替で表せることを明らかにした．その成果を発展させて，本研究では特定の状態遷移に基づく新たな非線形制御手法の構築を目指している．本研究で得られる成果は，乗り物や建設機械の自動化技術（運転や作業の自動化）に寄与するものと考えられる．
研究期間初年度となる2023年度は当初，サブテーマI「対象システムの拡大」の足がかりとして，2階チェインドフォームを対象とする [Ito IFAC2020] の切替制御アプローチを，1階チェインドフォーム，3階チェインドフォームそれぞれに応用することを計画していた．しかし実際には，対象システムのクラスを限定したまま，サブテーマII「フィードバック（相当の仕組み）の導入」，およびサブテーマIII「実機実験による検証」に関する研究が中心となった．特に，サブテーマIIでは連続時間の軌道追従コントローラの検討に，サブテーマIIIでは実機劣駆動マニピュレータの技術的課題の解消に，それぞれ取り組んだ．
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
当初はサブテーマI「対象システムの拡大」にも取り組む予定だったが，連続時間の軌道追従コントローラの検討が進んだこと，および実機劣駆動マニピュレータの技術的課題が明らかになったことから，サブテーマII「フィードバック（相当の仕組み）の導入」，III「実機実験による検証」を優先して研究を推進した．
サブテーマIIIを進める過程で，角周波数の切替を許す，正弦波入力に基づくフィードフォワード制御手法が，劣駆動マニピュレータの制御に応用可能であるという結果を得た．この成果をまとめた論文は，国際学会へ投稿した（査読を経て2024年度に発表予定）．
サブテーマII，IIIには進展があったものの，サブテーマIをほとんど進捗させられなかった．よって，やや遅れていると評価した．
|
| 今後の研究の推進方策 |
2024年度はまず，2023年度の進捗遅れを挽回すべく，サブテーマI「対象システムの拡大」に重点的に取り組む．サブテーマII「フィードバック（相当の仕組み）の導入」では，2023年度の研究成果を論文にまとめ，公表を目指す．また，サブテーマIIで設計した制御戦略の実機検証を試みる（サブテーマIII「実機実験による検証」の一部）．
|
