| 研究課題/領域番号 |
23K20945
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| 補助金の研究課題番号 |
21H01350 (2021-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2021-2023) |
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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 | 信州大学 |
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研究代表者 |
千田 有一 信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (00345753)
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| 研究分担者 |
種村 昌也 信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (10846885)
小池 雅和 東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (70756337)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2024年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2023年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
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| キーワード | 制御工学 / 離散値制御 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，農業用車両などで多く見られるオンオフ型駆動車両を念頭におき，操作量が離散値に制約される離散値駆動型アクチュエータ系の制御方法（離散値制御）の確立に取り組む。より具体的には，実用化の課題である，操作量の切り替え頻度の低減化，フィードフォワード構造の併用による性能向上，およびサーボ問題における定常状態でのチャタリング的な入力切り替えの回避，車両の任意経路追従性能向上やパルス駆動に起因した機械振動励振の回避に取り組む。さらに，空圧式除振台等の他の離散値駆動型アクチュエータ系にも応用可能であることから，機械制御方法の基礎として構築することを目指す。
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| 研究実績の概要 |
離散値制御においてサーボ系を構成した場合，定常状態においてチャタリングのような頻繁な操作量の切り替えが発生する場合がある。これを回避する方法の開発として，「【課題2】サーボ問題における定常応答の改善方法の構築」について取り組んできた。本年度は，スロバキア工科大学との共同研究として進めている熱交換器制御における定常状態の改善方法の検討を行い，モデル予測制御の考え方を用いたリアルタイム最適化手法によって定常応答の改善を行った。その性能は計算機シミュレーションによって検証した。その成果は，計測自動制御学会のマルチシンポジウム等で研究発表を行った。
さらに，オンオフ弁型空圧式除振台の定常性能を向上させる観点での検討も行い，外乱応答による事前情報を活用することでフィードフォワード制御の入力列を予め決めておくことで過渡応答の改善を図る方法を開発した。それにより性能向上が図れることを検証し，その結果を国際会議論文として2件発表した。
一方，「【課題3A】任意経路追従制御方法の確立」に取り組み，任意経路の一つである車庫入れ制御経路生成と追従制御について検討を行った。そこでは，時間軸制御を応用し，回転座標変換と伸縮座標変換を併用することで任意の経路に対応させた経路生成を行うと共に，リアルタイムで追従経路を適切に選択する制御方法を構築した。その結果は計測自動制御学会のマルチシンポジウムにて研究発表を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の計画通りに研究を進めている。積極的に学会発表を行ったほか、国際会議論文として研究成果を発表している。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後も当初の計画通りの研究成果が得られる様、研究計画に沿って進める。
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