| 研究課題/領域番号 |
16H04385
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
山本 茂 金沢大学, フロンティア工学系, 教授 (70220465)
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| 研究分担者 |
奥 宏史 大阪工業大学, 工学部, 准教授 (20351455)
牛田 俊 大阪工業大学, 工学部, 教授 (30343114)
得竹 浩 金沢大学, フロンティア工学系, 教授 (80295716)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 制御工学 / 制御系設計 / ロバスト制御 / 適応制御 |
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| 研究実績の概要 |
本申請課題のＨ３０年度の成果は以下に示すとおりである．
【課題①：制御系の瞬時再設計】データ駆動極配置法を再帰型遅延フィードバック制御に適用し，カオス現象が生じるダフィン系の周期解の瞬時安定化に成功した．この結果の一部は国内会議で発表した．また，モデル誤差補償器のデータ駆動型チューニング法を開発し，国際会議にて発表した．さらに，データ駆動予測制御と観測データからモデルを同定してモデル予測制御を行う２段階の手法との数理的等価を明らかにし，国際会議にて発表した．
【課題②：制御系の常時最適化】常時最適化を必要とする制御系の実用的な応用例として，人型ロボットのコンプライアンス制御系やリアルタイム画像処理系の性能向上を図る問題や，風力発電システムの制振制御系のモデリングの問題を扱った．
【課題③：モデル精錬のための閉ループ同定】前年度に開発したマルチレート系に対する閉ループ部分空間同定法について，クワッドロータードローンのホバリング飛行制御系を用いた閉ループシステム同定実験を実施し開発手法の有効性を確認した．
【課題④：ドローンの適応制御システム】前年度に引き続きドローンの外部飛行環境をモデルするシステムの開発に取り組んだ．Ｈ３０年度は，まず壁近傍を飛行することによるロータ吹き下ろし速度の変化をモデル化した．さらに搭載した運動センサ出力から外乱オブザーバを利用して機体の空力モデルを修正する手法を構築した．
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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
当初の研究計画にある瞬時再設計のためのデータ駆動法と制御系の常時最適化については，数値計算や実証実験などにおいて着実に成果をあげている．学術雑誌における研究成果発表は少ないものの国際会議を含めた口頭発表では研究成果をアピールできている．
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| 今後の研究の推進方策 |
【課題①：制御系の瞬時再設計】データ駆動極配置法を再帰型遅延フィードバック制御に適用したカオス制御の手法を一般化する．また，モデル誤差補償器のデータ駆動型チューニング法の効率化とデータ駆動予測制御の数理構造の解明に取り組み，各課題との融合を目指す．
【課題②：制御系の常時最適化】H３０年度に引き続き，人型ロボットの動作制御や見かけの制御系といった種々のアプリケーションに対して，制御則の最適化を行うアルゴリズムを開発し実装して，実証実験を行う．さらに，非線形ロボットアームの視覚フィードバック制御系に対する実用的な適応制御則の構成を検討する．
【課題③：モデル精錬のための閉ループ同定】引き続き変化検出法の改良に取り組む．さらに，既に開発した閉ループ部分空間同定法と変化検出法の統合により，制御対象の動特性変化時における制御器の瞬時再設計法の開発に取り組む．
【課題④：ドローンの適応制御システム】壁近傍を飛行するときの機体空力モデルに対する周囲の風外乱の影響をモデル化し，機体搭載の運動センサなどから推定するシステムの構築を行う．さらに構築した外部飛行環境と空力モデル変化推定手法を利用して制御するシステムの総合評価を行う．
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