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モデル予測制御に基づく環境負荷性能と動作性能を両立する機械制御系設計

研究課題

研究課題/領域番号 25420191
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 機械力学・制御
研究機関秋田県立大学

研究代表者

佐藤 俊之  秋田県立大学, システム科学技術学部, 准教授 (40315635)

研究分担者 齋藤 直樹  秋田県立大学, システム科学技術学部, 准教授 (60315645)
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
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード機械力学・制御 / モデル予測制御 / 外乱オブザーバ / 制御工学
研究成果の概要

本研究では,モデル予測制御(MPC)手法をメカトロニクスに応用するための技術開発をおこなった.ここでは多変数状態空間MPCに基づき,外乱オブザーバ出力を考慮してMPC補償器出力を算出することにより,総制御入力に制約を課す方法を考案した.また,予測関数制御(PFC)において,閉ループ系の伝達関数を明確にすることで予見フィードフォワード補償器の適用を可能にし,追従誤差を1/15以下まで激減させることに成功した.

報告書

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

    (14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、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Predictive Functional Control Using State Estimator-Based Internal Model2016

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Satoh, Naoki Saito, Jun-ya Nagase and Norihiko Saga
    • 雑誌名

      International Journal of Automation and Control

      巻: 10

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 外乱オブザーバ併用型モデル予測制御による2リンク・マニピュレータの制御2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤 俊之,阿部 梨恵,齋藤 直樹,永瀬 純也,嵯峨 宣彦
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 81 号: 827 ページ: 15-00084-15-00084

    • DOI

      10.1299/transjsme.15-00084

    • NAID

      130005089684

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ランプ状外乱抑圧のための状態推定器に基づくPredictive Functional Control制御系の設計2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤 俊之,原 裕樹,永瀬 純也,齋藤 直樹,嵯峨 宣彦
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集C編

      巻: 79 号: 808 ページ: 4890-4900

    • DOI

      10.1299/kikaic.79.4890

    • NAID

      130003386541

    • ISSN
      0387-5024, 1884-8354
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Disturbance Observer-Based Predictive Functional Critical Control of a Table Drive System2013

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Satoh, Hiroki Hara, Naoki Saito, Jun-ya Nagase, Norihiko Saga
    • 雑誌名

      International Journal of Mechanical, Industrial Science and Engineering

      巻: 7 ページ: 1044-1049

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Disturbance Observer-Based Predictive Functional Control Using Zero Phase Error Tracking Controller2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Hara, Toshiyuki Satoh, Naoki Saito, Jun-ya Nagase and Norihiko Saga
    • 学会等名
      World Congress on Industrial Control Systems Security
    • 発表場所
      Heathrow Windsor Marriott Hotel, London
    • 年月日
      2015-12-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Disturbance Observer-Based Model Predictive Control Using Time-Varying Constraints2015

    • 著者名/発表者名
      Rie Abe, Toshiyuki Satoh, Naoki Saito, Jun-ya Nagase and Norihiko Saga
    • 学会等名
      World Congress on Industrial Control Systems Security
    • 発表場所
      Heathrow Windsor Marriott Hotel, London
    • 年月日
      2015-12-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Predictive Functional Control 制御系に対する予見フィードフォワードコントローラの適用2015

    • 著者名/発表者名
      原 裕樹,佐藤 俊之,齋藤 直樹
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 発表場所
      京都市勧業館みやこめっせ
    • 年月日
      2015-05-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 外乱オブザーバ併用型モデル予測制御を用いた2リンクマニピュレータの軌道2015

    • 著者名/発表者名
      阿部 梨恵,佐藤 俊之,齋藤 直樹,永瀬 純也,嵯峨 宣彦
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 発表場所
      京都市勧業館みやこめっせ
    • 年月日
      2015-05-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Predictive functional control of a table drive system using disturbance observer and preview feedforward controller2015

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Satoh, Hiroki Hara, Taishi Sogawa, Naoki Saito, Jun'ya Nagase and Norihiko Saga
    • 学会等名
      International Conference on Robotics, Mechanics and Mechatronics
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Model Predictive Control for Mechatronic Systems Based on Disturbance Observer and Time-Variant Input Constraints2014

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Satoh, Rie Abe, Naoki Saito, Jun-ya Nagase and Norihiko Saga
    • 学会等名
      The 14th Mechatronics Forum International Conference
    • 発表場所
      Karlstad, Sweden
    • 年月日
      2014-06-16 – 2014-06-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 臨界制御に基づくPredictive Functional Controlの設計2014

    • 著者名/発表者名
      原 裕樹,佐藤 俊之,齋藤 直樹
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2014
    • 発表場所
      富山国際会議場
    • 年月日
      2014-05-25 – 2014-05-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 外乱オブザーバと時変制約に基づくモデル予測制御系の設計2014

    • 著者名/発表者名
      阿部 梨恵,佐藤 俊之,齋藤 直樹,永瀬 純也,嵯峨 宣彦
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2014
    • 発表場所
      富山国際会議場
    • 年月日
      2014-05-25 – 2014-05-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] オブザーバを用いた Predictive Functional Control のランプ状外乱抑圧2013

    • 著者名/発表者名
      原 裕樹,佐藤 俊之,齋藤 直樹
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2013
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Disturbance Observer-Based Predictive Functional Critical Control of a Table Drive System2013

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Satoh, Hiroki Hara, Naoki Saito, Jun-ya Nagase, Norihiko Saga
    • 学会等名
      WASET International Conference on Automation and Mechatronics 2013
    • 発表場所
      Hotel Grand Chancellor, Melborune, Australia
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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