Integrated Design of Communication and Control for Reliable Wireless Controlled Systems

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本研究では、ロボット等の複数機器を遠隔で、高信頼かつ高速に動作させるための無線通信/制御方法を同時設計(最適化)した。具体的には、A) 1つのコントローラで複数機器を制御する1対多通信/制御方式、B) 複数のコントローラが複数の機器を制御する多対多通信/制御方式、C) 自律分散的に制御される機器のための自律分散的通信/制御方式、に関する研究を行った。以下に各研究課題における研究実績を述べる。A) 1つのコントローラで複数機器を制御する1対多通信/制御方式の研究では、コントローラから制御対象まで制御入力を送信する通信と制御対象から制御状態をコントローラまでフィードバックする通信の制御における重要性を考慮して通信を柔軟に設計した。前年度までの研究成果を基に、通信の不確実性を考慮した制御入力を同時に設計に発展させた。B) 複数のコントローラが複数の機器を制御する多対多通信/制御方式の研究では、無線通信における干渉の通信制御と干渉による通信不安定性を考慮した制御入力の設計を行なった。特にIEEE802.15.4eビーコンモードを前提にした通信スケジューリングと制御入力の同時最適化を行うことで制御の高信頼化を実現する通信方法と制御入力の設計を行なった。C)自律分散的に制御される機器のための自律分散通信/制御方式に関しての研究では、自律分散的に移動する機器が互いに協調して動作し、１つの目的を達成する合意制御における通信方式の設計を行なった。前年度までの研究成果を基に大規模ネットワークに対応した機械学習に基づく設計を行なった。さらに分散信号処理を高速化する手法に関して研究を行なった。