2004 Fiscal Year Annual Research Report
周波数分析型適応アルゴリズムによる周波数推定法の導出と動的質量計測システムの構築
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15560368
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| Research Institution | Osaka Prefectural College of Technology |
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Principal Investigator |
梅本 敏孝 大阪府立工業高等専門学校, システム制御工学科, 助教授 (20280414)
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| Keywords | LMSアルゴリズム / 動的質量計測 / リアルタイム処理 / ε-フィルタ |
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| Research Abstract |
前大阪府立大学工学部小野敏郎教授によって質量計測装置の動的な振る舞いから質量を計測するという考え方が提案された.この動的質量計測の基本となる考え方は,バネばかりを例に考えるとバネばかりにおける運動方程式などのような観測機構のダイナミックスを考慮したモデルを用い,それを基にした推定機構を考案し実装した方法である.このため,複数のセンサを用いて加速度,速度や変位を精度良く測定する必要があり,問題点としては高性能なセンサが複数必要であることが挙げられる.
しかし,我々は,はかりに質量を乗せた時の過渡応答は減衰振動信号であることに着目し,2種類の新しいリアルタイム処理が可能な動的な質量計測法を提案した.1つ目は,過渡応答の振動周波数などの物理パラメータを抽出し,それらのパラメータから質量が推定できる方法である.2つ目は,振動周波数を推定し,観測信号中の振動成分を除去し質量を計測するという方法である.そこで,我々が従来から研究していたLMSアルゴリズムを応用した周波数分析型適応アルゴリズムをより一般化してフーリエ係数ベクトルの時間的な変化から信号の初期位相に影響されずに周波数・減衰率などを精度良く推定できることを示し,この方法が動的質量計測に有効であることを実験によって示した.さらに,ε-フィルタを応用した非線形適応フィルタによる画像信号に加わった周期性雑音の除去する方法を用いてはかりに質量を乗せた時に生じる計測に必要でない信号を除去できることを示した.このことによって上述のセンサの問題を解決できることが示された.
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