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2016 年度 実績報告書

高速高精度メカトロ制御のための位置決め終了判定法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 25420429
研究機関宇都宮大学

研究代表者

平田 光男  宇都宮大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50282447)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード位置決め終了判定 / 最大出力許容集合 / サポートベクタマシン / ハードディスク装置 / ガルバノスキャナ / ルックアップテーブル
研究実績の概要

本研究の目的は,位置決め制御の終了段階において,許容誤差範囲に確実に収まり,位置決め制御が終了したことを,直ちに判定するためのシステマティックな手法を構築することにある。これまで,制御対象のモデルに基づく手法として最大出力許容集合による方法,実機の応答データに基づく手法としてサポートベクターマシン(SVM)による方法について問題の定式化と理論構築を行ってきた。最終年度である本年度は,提案手法の有効性を実機で検証するために,ハードディスク装置(HDD)を用いた実験を重点的に行った。要点を以下にまとめる。
(1)前年度に構築したHDDのシーク制御系を用いて,多数のシーク応答を取得した。そして,得られたシーク応答に対して,提案手法を適用し,シーク終了判定のための識別関数を求めた。SVMの手法としては,前年度に検討した,誤判定の際のリスクが考慮できるCost Sensitive SVM(CSSVM)を用いた。また,CSSVMのカーネル関数には,多項式カーネルとガウシアンカーネルを用いた。実機実験の結果,シーク終了判定の精度と判定にかかる時間の観点から,ガウシアンカーネルの方が良好な結果が得られることがわかった。しかし,ガウシアンカーネルを用いてリアルタイムにシーク終了判定を行うことは,計算量が膨大になるため何らかの対処が必要であることも明らかとなった。
(2)ガウシアンカーネルの計算量の問題を解決するために,識別関数のルックアップテーブル化を試みた。ただし,テーブル化によって,元の識別関数との誤差が問題となる場合があることから,適切なスケーリングを行った。実機実験により,識別関数をテーブル化しても,位置決め終了判定精度はほとんど劣化しないことが確認できた。
(3)得られた一連の成果をまとめ,国際的に著名な学術誌へ投稿するための準備を行った。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2017

すべて 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] Determination of the end of positioning phase using SVM: Kernel choice and parameter tuning2017

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Hirata, Hiroyuki Onodera, Masayasu Suzuki
    • 学会等名
      7th IFAC Symposium on Mechatronic System & 15th Mechatronics Forum International Conference
    • 発表場所
      Loughborough University
    • 年月日
      2017-09-05 – 2017-09-08
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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