研究課題/領域番号 |
20K21008
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研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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配分区分 | 基金 |
審査区分 |
中区分21:電気電子工学およびその関連分野
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研究機関 | 北九州市立大学 |
研究代表者 |
永原 正章 北九州市立大学, 環境技術研究所, 教授 (90362582)
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研究分担者 |
佐藤 和也 佐賀大学, 理工学部, 教授 (30284607)
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研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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キーワード | ドローン / 最適制御 / スパースモデリング / 波状飛行 / スパース制御 / リアルタイム深層学習 / 非線形制御 / 分散協調制御 |
研究成果の概要 |
本研究では、鳥類の波状飛行の分析にスパース最適制御を適用することを提案した。具体的には、非線形制御対象に対するスパース最適制御の必要条件の導出と、その数値計算手法を開発した。これには、Robbins-Monroアルゴリズムとニュートン法が用いられた。成果をOptimal Control, Applications and Methods誌とIEEE Control Systems Letters誌に投稿した。さらに、この理論をマルチドローンの合意制御に応用し、間欠的スパース分散協調制御の実現性を検証した。その結果は、IEEE ICMA2021での最優秀論文賞として評価された。
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自由記述の分野 |
システム制御
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、鳥の波状飛行の原理をスパース最適制御を用いて解析した。学術的には、非線形制御対象へのスパース最適制御の開発と応用に大きな意義がある。社会的な観点からは、ドローン技術へのスパース制御の応用が挙げられる。本研究は、より効率的な飛行経路設計の方向性を示し、それがエネルギーの節約やドローン性能の向上につながる可能性を持つ。また、リアルタイム深層学習を用いたドローンのプラトゥーニング研究は、配達サービスから捜索救助活動まで、ドローンの活用を推進する。さらにIEEE ICMA2021での受賞は、本研究が持つ社会的価値をより明確に示している。
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