制御系の設計から実験までをシームレスに学習できるモーバイルCAIシステムの開発

开发移动 CAI 系统，实现从控制系统设计到实验的无缝学习

• 批准号: 11750386
• 负责人: 古賀 雅伸
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kyushu Institute of Technology (2000)Tokyo Institute of Technology (1999)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750386/
• 关键词: 制御系CAD; CAIシステム; 制御系設計; リアルタイム制御; 無線LAN

多くの制御系CAIソフトウェアは制御系の解析,設計,シミュレーションをサポートするが,リアルタイム制御機能を提供しないので,制御実験は別のソフトウェア環境で行われる。大学の実験演習や企業の研修では,高額である実験装置は数台しか準備されないため,順番待ちや交代に時間がかかり,効率的に実験が行えない。本研究では,モーバイルコンピュータによる実験装置の共有を実現することにより,制御系の解析,設計,シミュレーションからリアルタイム制御実験までをシームレスに学習できるCAIシステムを開発した。具体的には,(1)モーバイル環境の構築:申請したパーソナルコンピュータと2台のノート型コンピュータに無線LANアダプタを取り付け,ワイヤレスな通信を実現するモーバイル環境を構築した。そして,リアルタイム制御時に通信するデータ量を決めるため,コンピュータの配置について検討し,低速な通信速度の影響を実験により調べた。(2)通信プロトコルの決定:制御実験を行うためのモーバイルコンピュータと実験装置サーバ間の通信プロトコルを通信速度を考慮して決定した。(3)CAIソフトウェアの開発:ネットワーク通信機能を申請者が開発した科学技術計算ソフトウェア(MaTX)に追加し,提案する制御系CAIソフトウェアを開発した。実験装置サーバソフトウェアはリアルタイム機能を有するRtLinuxで,クライアントソフトウェアはWindowsとUnixの両方で動作する。(4)リアルタイム制御実験:パーソナルコンピュータに入出力ボードを組み込み,申請している電子部品,機械部品を用いて倒立振子装置と接続し,実験装置サーバを構築した。そして,開発したCAIシステムを倒立振子の安定化制御に適用し,その有効性を確認した。

More く の suppression system CAI ソ フ ト ウ ェ ア は suppression is の analytical, design, シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を サ ポ ー ト す る が, リ ア ル タ イ ム suppression function を provide し な い の で, suppression be 験 は don't の ソ フ ト ウ ェ ア line environment で わ れ る. University の be や enterprise の 験 exercise training で は, high で あ る be 験 device は several machines し か prepare さ れ な い た め, shun's stay ち や metasomatism に time が か か り, sharper rate に be 験 が line え な い. This study で は, モ ー バ イ ル コ ン ピ ュ ー タ に よ る be 験 device の mutual を be presently す る こ と に よ り, suppression is の analysis, design, シ ミ ュ レ ー シ ョ ン か ら リ ア ル タ イ ム suppression be 験 ま で を シ ー ム レ ス に learning で き る CAI シ ス テ ム を open 発 し た. Specific に は, (1) モ ー バ イ ル environment の construct: apply し た パ ー ソ ナ ル コ ン ピ ュ ー タ と two の ノ ー ト type コ ン ピ ュ ー タ に wireless LAN ア ダ プ タ を り pay け, ワ イ ヤ レ ス な communication を be presently す る モ ー バ イ ル environment を construct し た. そ し て, リ ア ル タ イ ム に communication when making a royal す る デ ー タ quantity を definitely め る た め, コ ン ピ ュ ー タ の configuration に つ い て 検 for し, low-speed な の communication speed of を be 験 に よ り adjustable べ た. (2) communication プ ロ ト コ ル の decision: suppression be 験 を line う た め の モ ー バ イ ル コ ン ピ ュ ー タ と be 験 device サ ー バ の communication between プ ロ ト コ ル を communications speed を consider し て decided し た. (3) CAI ソ フ ト ウ ェ ア の open 発 : ネ ッ ト ワ ー ク が open communication function を applicants 発 し た science and technology, computing ソ フ ト ウ ェ ア MaTX に additional し, proposal す る suppression system CAI ソ フ ト ウ ェ ア を open 発 し た. Be 験 device サ ー バ ソ フ ト ウ ェ ア は リ ア ル タ イ ム function を have す る RtLinux で, ク ラ イ ア ン ト ソ フ ト ウ ェ ア は Windows と Unix の struck party で action す る. (4) リ ア ル タ イ ム suppression be 験 : パ ー ソ ナ ル コ ン ピ ュ ー タ に into output ボ ー ド を group み 込 み, apply for し て い る is tasted, the mechanical product を with い て handstand oscillator device と meet 続 し, be 験 device サ ー バ を build し た. Youdaoplaceholder0 て, developed たCAIシステムを, inverted oscillator <s:1> stabilization control に applicable to に,そ <s:1> effectiveness を confirmed た.

项目成果

古賀 雅伸: "Linux・WindousでできるMaTXによる数値計算"東京電機大学出版. 489 (2000)

Masanobu Koga：“在 Linux 和 Windows 上使用 MaTX 进行数值计算”东京电机大学出版社 489 (2000)。

Masanobu Koga: "MaTX/RtMaTX : A Freeware for Integrated CACSD"Proc.of 1999 IEEE International Symposium on Computer Aided Control System Design. 451-456 (1999)

Masanobu Koga：“MaTX/RtMaTX：集成 CACSD 的免费软件”Proc.of 1999 IEEE 国际计算机辅助控制系统设计研讨会。

古賀雅伸: "Linux・WindowsでできるMaTXによる数値計算"東京電機大学出版. 489 (2000)

Masanobu Koga：“在 Linux 和 Windows 上使用 MaTX 进行数值计算”东京电机大学出版社 489 (2000)。

Masanobu Koga: "MaTX/RtMaTX: A Freeware for Integrated CACSD"Proc.of 1999 IEEE International Symposium on Computer Aided Control System Design. 451-456 (1999)

Masanobu Koga：“MaTX/RtMaTX：集成 CACSD 的免费软件”Proc.of 1999 IEEE 国际计算机辅助控制系统设计研讨会。

古賀 雅伸: "制御・数値解析のためのMaTX"東京電機大学出版. 301 (2000)

Masanobu Koga：“用于控制和数值分析的MaTX”东京电机大学出版社301（2000）。