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2019 年度 実績報告書

ロバスト制御系の常時最適化と瞬時再設計による実用的適応制御

研究課題

研究課題/領域番号 16H04385
研究機関金沢大学

研究代表者

山本 茂  金沢大学, フロンティア工学系, 教授 (70220465)

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)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード制御工学 / 制御系設計 / ロバスト制御 / 適応制御
研究実績の概要

本申請課題の令和元年度の成果は以下に示すとおりである.
【データ駆動型制御法の開発と実システムへの応用】モデル誤差を抑制する手法として知られるモデル誤差抑制補償器へのデータ駆動型制御法の適用や、永久磁石同期型モータの効率運転のための極値探索制御法の開発を行った。さらに、ドローンの軌道追従の制御系、歩行ロボットに対する機械学習、リアルタイム画像処理を含む見かけの制御系を取り扱った。ロボットシステムや機械システムの大量の時系列データの取り扱いについて、その最適化や適応的なデータ更新に関する手法を提案し、その有効性を確かめた。
【ドローンの適応制御システム】小型4ロータヘリコプタの同定モデルの精度向上のために閉ループ部分空間同定法の繰り返し同定実験のための同定入力の帯域強調フィルタを利用した再設計法を提案した。提案手法の有効性について、小型4ロータヘリコプタのホバリング飛行制御系の閉ループ同定実験にて検証した。また、前年度までに構築した超音波を使ったドローン状態の推定システム計測された超音波センサ出力から遅れ時間を推定するアルゴリズムの構築を行った。そのため任意の遅れ時間を二つの未知パラメータを持つ重み関数からなる出力方程式で表現した非線形状態方程式を定式化し、拡張カルマンフィルタで遅れ時間を推定するアルゴリズムを提案した。提案アルゴリズムを実験データに適用し、8%の誤差で遅れ時間を推定することに成功した。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019

すべて 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件)

  • [学会発表] 白内障患者の視覚を補助するための見かけの制御系の提案2020

    • 著者名/発表者名
      大原知樹,小代凌平,関東裕輝,牛田俊,天野敏之
    • 学会等名
      計測自動制御学会関西支部・システム制御情報学会シンポジウム
  • [学会発表] メガネレンズの輪郭測定データに対するl1最適化2020

    • 著者名/発表者名
      浜西俊,石橋宏朗,牛田俊
    • 学会等名
      計測自動制御学会関西支部・システム制御情報学会シンポジウム
  • [学会発表] 自己組織化マップを用いた摸倣による小型ヒューマノイドロボットの動作制御2020

    • 著者名/発表者名
      二木知亮 ,石塚健太,赤松樹 ,牛田俊
    • 学会等名
      計測自動制御学会関西支部・システム制御情報学会シンポジウム
  • [学会発表] Efficiency Optimization of Permanent Magnet Synchronous Machine using Model-Referenced Square-wave-based Extremum Seeking Control2019

    • 著者名/発表者名
      Guanqing Luo and Shigeru Yamamoto
    • 学会等名
      12th Asian Control Conference 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Closed-Loop Subspace Model Identification Experiment of a Quadrotor Drone Using Input Re-Design2019

    • 著者名/発表者名
      Kana Miyamoto, Hiroshi Oku and Ushida Shun
    • 学会等名
      The SICE Annual Conference 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Surrounding Environment Estimation of Drone for Wall Collision Avoidance2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Fukuda, Soshi Okada, Hiroshi Tokutake, Shigeru Sunada, Yasutada Tanabe, and Koichi Yonezawa
    • 学会等名
      2019 Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology
    • 国際学会
  • [学会発表] モデル誤差抑制補償器の入出力データによるチューニング法2019

    • 著者名/発表者名
      佐野 太郎, 山本 茂
    • 学会等名
      第62回自動制御連合講演会
  • [学会発表] 白内障患者の視覚をアシストするための見かけの制御系の提案2019

    • 著者名/発表者名
      大原知樹,三好康仁,北浦大暉,長倉元基,牛田俊,天野敏之
    • 学会等名
      第63回システム制御情報学会研究発表講演会
  • [学会発表] メガネレンズにおける輪郭測定データの測定誤差の最適化2019

    • 著者名/発表者名
      浜西俊,牛田俊
    • 学会等名
      第63回システム制御情報学会研究発表講演会
  • [学会発表] 視覚センサを用いた模倣による小型ヒューマノイドロボットの動作制御2019

    • 著者名/発表者名
      二木知亮,石澤諒一,古賀海斗,牛田俊,奥宏史
    • 学会等名
      第63回システム制御情報学会研究発表講演会
  • [学会発表] 2自由度制御器を用いたドローンの軌道追従制御2019

    • 著者名/発表者名
      荻野雄太,牛田俊,奥宏史,立花啓一,北川翔太
    • 学会等名
      第63回システム制御情報学会研究発表講演会

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公開日: 2021-01-27  

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