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劣駆動システムの解析と非安定化運動生成

研究課題

研究課題/領域番号 25289128
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 制御・システム工学
研究機関東京工業大学

研究代表者

三平 満司  東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (00196338)

研究分担者 中浦 茂樹  佐世保工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (20323793)
伊吹 竜也  東京工業大学, 大学院理工学研究科, 助教 (30725023)
関口 和真  東京都市大学, 工学部, 講師 (80593558)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
2015年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2014年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2013年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード制御工学 / 機械力学・制御 / 劣駆動系 / 非安定化 / 劣駆動システム / 非線形システム制御 / 非線形システム解析
研究成果の概要

本研究は,劣駆動システムの解析および単純な安定化では実現できないダイナミックな運動や省エネルギーな運動を実現する制御系の設計を目的としている.まず,劣駆動システムにおける特徴的な運動として,(1)非安定化運動生成に基づく素早い運動,(2)省エネルギー性を考慮した運動,(3)重力場を陽に取り入れた運動を考慮した.つぎに,それぞれの運動に対して具体的な機械システムを取り扱い,運動の特徴の考察に基づく新たな制御手法を提案した.さらに,収束性解析や運動性能解析を行い,数値シミュレーションおよび実機実験により提案手法の有効性を確認した.

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (35件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] 時間軸状態制御形を用いた<b>2</b>ホイール衛星の姿勢制御2014

    • 著者名/発表者名
      勝山裕輝, 関口和真, 三平満司
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌

      巻: 27 号: 5 ページ: 193-199

    • DOI

      10.5687/iscie.27.193

    • NAID

      130004680164

    • ISSN
      1342-5668, 2185-811X
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Throwing Motion Control of the Springed Pendubot2013

    • 著者名/発表者名
      Takuya Shoji, Shunsuke Katsumata, Shigeki Nakaura, Mitsuji Sampei
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Control Systems Technology

      巻: 21 号: 3 ページ: 950-957

    • DOI

      10.1109/tcst.2012.2192121

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 1入力非線形システムに対する位相面における幾何学的考察に基づく非線形コントローラの設計2013

    • 著者名/発表者名
      鈴木 洋志,関口 和真,三平 満司
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 49 号: 10 ページ: 944-951

    • DOI

      10.9746/sicetr.49.944

    • NAID

      130004549701

    • ISSN
      0453-4654, 1883-8189
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 部分線形化に基づく制御器の切り替え設計2013

    • 著者名/発表者名
      関口和真,三平満司
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌

      巻: 26 号: 7 ページ: 232-242

    • DOI

      10.5687/iscie.26.232

    • NAID

      130003388016

    • ISSN
      1342-5668, 2185-811X
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 対象運動モデルを用いた二輪車両移動ロボットの視覚フィードバック型位置・姿勢制御2016

    • 著者名/発表者名
      仲野聡史,伊吹竜也,三平満司
    • 学会等名
      第3回制御部門マルチシンポジウム
    • 発表場所
      南山大学(愛知)
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 簡易モデルによるローリングバランスの運動解析と安定化2016

    • 著者名/発表者名
      前田貴也,杉野峻生,中浦茂樹
    • 学会等名
      第3回制御部門マルチシンポジウム
    • 発表場所
      南山大学(愛知)
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] L1正則化項を用いた最適化計算による2ホイールスペースクラフトのモデル誤差を考慮した姿勢制御2016

    • 著者名/発表者名
      渡部建人,深石智大,関口和真,野中謙一郎
    • 学会等名
      第3回制御部門マルチシンポジウム
    • 発表場所
      南山大学(愛知)
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 非ホロノミックシステムに対するシステム蘇生変換の自由度2016

    • 著者名/発表者名
      木村駿介,中村文一,伊吹竜也,三平満司
    • 学会等名
      第3回制御部門マルチシンポジウム
    • 発表場所
      南山大学(愛知)
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Stabilization of Three-link Acrobot via Hierarchical Linearization2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Sekiguchi
    • 学会等名
      54th IEEE Conference on Decision and Control
    • 発表場所
      大阪国際会議場(大阪)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Input Transformation with Coordinate Transformation for Nonlinear Systems subject to State Constraints2015

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Kimura, Hisakazu Nakamura, Tatsuya Ibuki and Mitsuji Sampei
    • 学会等名
      54th IEEE Conference on Decision and Control
    • 発表場所
      大阪国際会議場(大阪)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Attitude Controllability Analysis of an Underactuated Satellite with 2 Reaction Wheels and Its Control2015

    • 著者名/発表者名
      Yuki Katsuyama, Tatsuya Ibuki and Mitsuji Sampei
    • 学会等名
      54th IEEE Conference on Decision and Control
    • 発表場所
      大阪国際会議場(大阪)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Chained systemへの変換の自由度に着目した半凹制御Lyapunov関数による2輪車両型移動体の制御2015

    • 著者名/発表者名
      木村駿介,中村文一,伊吹竜也,三平満司
    • 学会等名
      第58回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      神戸大学(兵庫)
    • 年月日
      2015-11-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] MPCを用いて階層型線形化における特異点を考慮した2ホイールスペースクラフトの姿勢制御2015

    • 著者名/発表者名
      深石智大,渡部建人,関口和真,野中謙一郎
    • 学会等名
      第58回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      神戸大学(兵庫)
    • 年月日
      2015-11-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Structural Optimization of Hexrotors Based on Dynamic Manipulability and the Maximum Translational Acceleration2015

    • 著者名/発表者名
      Katsuyuki Kiso, Tatsuya Ibuki, Masahiro Yasuda and Mitsuji Sampei
    • 学会等名
      2015 IEEE Multi-Conference on Systems and Control
    • 発表場所
      Novotel Manly Pacific Hotel, Manly Beach(オーストラリア)
    • 年月日
      2015-09-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3D Inverted Pendulum Stabilization on a Quadrotor via Bilinear System Approximations2015

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Ibuki, Yuichi Tadokoro, Yuki Fujita and Mitsuji Sampei
    • 学会等名
      2015 IEEE Multi-Conference on Systems and Control
    • 発表場所
      Novotel Manly Pacific Hotel, Manly Beach(オーストラリア)
    • 年月日
      2015-09-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Squat Jumping Motion Control for 4-link Robots by Trajectory Planning of the Center of Mass2015

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Ibuki, Naoki Endo and Mitsuji Sampei
    • 学会等名
      34th Chinese Control Conference & SICE Annual Conference 2015
    • 発表場所
      InterContinental Hangzhou Hotel(中国)
    • 年月日
      2015-07-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 重心軌道計画を用いた4リンク3アクチュエータロボットの跳躍制御2015

    • 著者名/発表者名
      遠藤直輝,伊吹竜也,三平満司
    • 学会等名
      第14回「運動と振動の制御」シンポジウム
    • 発表場所
      栃木県総合文化センター(栃木)
    • 年月日
      2015-06-22 – 2015-06-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ZMPを考慮した4リンクロボット着地手法の検討2015

    • 著者名/発表者名
      伊庭達哉,伊吹竜也,三平満司
    • 学会等名
      第14回「運動と振動の制御」シンポジウム
    • 発表場所
      栃木県総合文化センター(栃木)
    • 年月日
      2015-06-22 – 2015-06-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Jumping Motion Control for 4-link Robot Based on Virtual Constraint on Underactuated Joint2015

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Ibuki, Atsuto Ishikawa, Shigeki Nakaura and Mitsuji Sampei
    • 学会等名
      10th Asian Control Conference
    • 発表場所
      Sutera Harbour Resort(マレーシア)
    • 年月日
      2015-05-31 – 2015-06-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 誘導電動機の階層型線形化を用いた制御2015

    • 著者名/発表者名
      関口和真
    • 学会等名
      第59回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      中央電気倶楽部(大阪)
    • 年月日
      2015-05-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 動的可操作度と最大並進加速度を考慮したヘキサロータの構造最適化2015

    • 著者名/発表者名
      木曽勝之,伊吹竜也,三平満司
    • 学会等名
      第2回制御部門マルチシンポジウム
    • 発表場所
      東京電機大学(東京)
    • 年月日
      2015-03-04 – 2015-03-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 縦横の自由度を有する倒立振子の安定化-階層的線形化2015

    • 著者名/発表者名
      関口和真
    • 学会等名
      第2回制御部門マルチシンポジウム
    • 発表場所
      東京電機大学(東京)
    • 年月日
      2015-03-04 – 2015-03-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 後屈運動を取り入れたDenguribotの転がり運動制御2015

    • 著者名/発表者名
      村上尚人,伊吹竜也,三平満司
    • 学会等名
      第2回制御部門マルチシンポジウム
    • 発表場所
      東京電機大学(東京)
    • 年月日
      2015-03-04 – 2015-03-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] クアッドロータモデルを用いた3次元倒立振子の安定化制御2015

    • 著者名/発表者名
      田所祐一,伊吹竜也,三平満司
    • 学会等名
      第2回制御部門マルチシンポジウム
    • 発表場所
      東京電機大学(東京)
    • 年月日
      2015-03-04 – 2015-03-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 2基のリアクションホイールによるスペースクラフトの姿勢制御におけるモデル化誤差の影響抑制2014

    • 著者名/発表者名
      渡部建人,深石智大,関口和真,野中謙一郎
    • 学会等名
      第15回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
      東京ビッグサイト(東京)
    • 年月日
      2014-12-15 – 2014-12-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Bilinear System Approximation-based Inverted Pendulum Stabilization in Three Dimensions2014

    • 著者名/発表者名
      Yuki Fujita, Tatsuya Ibuki and Mitsuji Sampei
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2014
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 角運動量と同期する出力関数構造を用いた4-link Robotの着地制御2014

    • 著者名/発表者名
      石川 温人,伊吹 竜也,三平 満司
    • 学会等名
      第1回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム
    • 発表場所
      電気通信大学(東京都調布市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 非駆動関節拘束によるゼロダイナミクスを用いた4-link Robotの跳躍制御2014

    • 著者名/発表者名
      石川 温人,伊吹 竜也,三平 満司
    • 学会等名
      第1回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム
    • 発表場所
      電気通信大学(東京都調布市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Controllability Measure for Nonlinear Systems in Complex Region2013

    • 著者名/発表者名
      Daichi Kato, Kazuma Sekiguchi, Mitsuji Sampei
    • 学会等名
      52nd IEEE Conference on Decision and Control
    • 発表場所
      Palazzo dei Congressi, Florence, Italy
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Circle Motion Control of Trirotor UAV via Discrete Output Zeroing2013

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Kataoka, Kazuma Sekiguchi, Mitsuji Sampei
    • 学会等名
      52nd IEEE Conference on Decision and Control
    • 発表場所
      Palazzo dei Congressi, Florence, Italy
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] A Control Experiment of Vertical Jumping and Landing Motion with 4links Robot2013

    • 著者名/発表者名
      Takamitsu Shimizu, Kazuma Sekiguchi, Mitsuji Sampei
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2013
    • 発表場所
      Nagoya University, Nagoya, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Spacecraft Attitude Control by 2 Wheels with Initial Angular Momentum2013

    • 著者名/発表者名
      Yuki Katsuyama, Kazuma Sekiguchi, Mitsuji Sampei
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2013
    • 発表場所
      Nagoya University, Nagoya, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Controllability Analysis and Periodical Antenna Pointing Attitude Control of a Single Rotor Spacecraft2013

    • 著者名/発表者名
      Kohei Tahara, Kazuma Sekiguchi, Mitsuji Sampei
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2013
    • 発表場所
      Nagoya University, Nagoya, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] On Multi Time-scale Form of Nonlinear Systems2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Sekiguchi, Mitsuji Sampei
    • 学会等名
      9th IFAC Symposium on Nonlinear Control Systems
    • 発表場所
      INP-ENSEEIHT, Toulouse, France
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Multi-step Procedure for Orbital Feedback Linearization of Multi-input Control Affine Systems2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Sekiguchi, Mitsuji Sampei
    • 学会等名
      2013 American Control Conference
    • 発表場所
      2013 American Control Conference
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 時間軸変換による厳密な線形化を用いたAcrobotシステムの安定化制御実験2013

    • 著者名/発表者名
      西村 至人,関口 和真,三平 満司
    • 学会等名
      第13回「運動と振動の制御」シンポジウム
    • 発表場所
      九州産業大学(福岡県福岡市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 初期角運動量を有する宇宙機のホイール故障時における劣駆動姿勢制御2013

    • 著者名/発表者名
      勝山 裕輝,関口 和真,三平 満司
    • 学会等名
      第13回「運動と振動の制御」シンポジウム
    • 発表場所
      九州産業大学(福岡県福岡市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 複素座標変換に基づいた非線形システムに対する可制御度に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      加藤 大地,関口 和真,三平 満司
    • 学会等名
      第57回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      兵庫県民会館(兵庫県神戸市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 時間軸状態制御形を用いた2ホイール衛星の姿勢制御2013

    • 著者名/発表者名
      勝山 裕輝,関口 和真,三平 満司
    • 学会等名
      第57回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      兵庫県民会館(兵庫県神戸市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2019-07-29  

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