画像情報を利用した適応制御設計法と非線形モデルへの応用に関する研究

利用图像信息的自适应控制设计方法及其在非线性模型中的应用研究

• 批准号: 12750413
• 负责人: 日高 浩一
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan College of Aeronautical Engineering
• 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750413/
• 关键词: 時変パラメータ; 内部モデル; 小ゲイン定理; 多項式近似; パラメータ調整則

本研究では、非線形系に対する新しい制御設計モデルとして注目されているLinear parameter varying(LPV)モデルに、画像情報を組み込んだ新しい適応制御設計およびそのコントロールパラメータの調整アルゴリズムを導出するための基礎研究を目的として行ってきた。今回の非線形モデルには二輪行動型ロボットを用いた。今年度は画像処理関連では物体認識のアルゴリズム開発を行い、実験により有効性を確認した。また可変コントローラのために必要となる時変パラメータを対象にした調整則の開発を引き続き行い、以下の結果を得た。1)未知パラメータの変動を多項式近似により表し、この変動に関する内部モデルを組み込んだ新しい調整アルゴリズムの設計を提案した。昨年度はLMS型を対象とした手法であったが、今年度はRLSへ本手法を拡張した。2)RLSアルゴリズムに関する入力信号と安定余裕との関係式を導出し、数値シミュレーションにて確認を行った。シミュレーション結果から、従来方法に比べ、変動率が速いパラメータに関して十分な精度が得られることが確認できた。またLMS型で導出した安定余裕との関係も明らかにした。3)多項式近似によるパラメータ誤差が出力にどのような影響を与えるのかの解析解を導出し、シミュレーション結果との比較、検討を行い得られた結果の妥当性を検証した。4)提案する調整則を到来方向推定(DOA)などのパラメータ推定アルゴリズムとして使用し、通信分野への有効性を数値シミュレーションで確認した。今後の展開として、LPVモデルのような内部信号と相関がある場合への拡張および多項式以外の近似関数を使用した内部モデルの開発がある。

This study focuses on the non-linear system's new control design and the linear parameter varying(LPV)モデルに、Image information groupみ込んだ新しいAdaptation control designおよびそのコントロールパラメータの Adjustment アルゴリズムを Derived するためのBasic Research を Purpose として行ってきた. This time, the non-linear モデルには two-wheel action type ロボットをいた. This year's image processing related object recognition and verification of the validity of the object recognition were carried out. It can be done when necessary If the adjustment of the image is correct, the following results will be obtained. 1) Unknown パラメータの変动をPolynomial approximation によりTableし、この変动に关すThe internal モデルを group has adjusted the アルゴリズムの design and proposal for the new しい. Last year's LMS type was based on the elephant's technique, and this year's RLS was based on the original technique. 2) The RLS input signal and the stable margin relationship are derived and the numerical value is confirmed and executed.シミュレーション result から, こ come method にratio べ, change rate がspeed いThe accuracy of the パラメータに关して十ながgetsられることがconfirmationできた. The LMS type is derived from the stability of the relationship and the relationship between it and the relationship. 3) Polynomial approximation error and influence of error and analytical solution of polynomial approximation Derive し, シミュレーション results との comparison, 検question を行いget られた results のappropriateness を検证した. 4) Proposal to adjust the direction of arrival (DOA) and predict the direction of arrival (DOA) Use the data and confirm the validity of the communication field. Future development and LPV internal signals and related events For approximate numbers other than polynomials, use the internal polynomials.

项目成果

日高浩一: "時変システムに対する新しいLMS形適応フィルタとその応用"電子情報通信学会論文誌(A). vol.J84-A no.6. 788-797 (2001)

Koichi Hidaka：“一种新型 LMS 型自适应滤波器及其在时变系统中的应用”，电子、信息和通信工程师学会学报 (A) vol.J84-A no.6 (2001)。

Takayuki Naito: "Large adaptive equalization based on internal model principle for time-varying fading channels"Proceedings of AS-SCPP 2000. (CD-ROM). (2000)

Takayuki Naito：“基于时变衰落信道内模型原理的大型自适应均衡”AS-SCPP 2000 论文集。（CD-ROM）。

内藤隆行: "時変システムに対する新しいLMS形適応フィルタとその応用"電子情報通信学会論文誌(A). (掲載決定). (2001)

Takayuki Naito：“一种新型 LMS 型自适应滤波器及其在时变系统中的应用”，电子、信息和通信工程师协会学报（A）（决定出版）。

Hidaka Koichi: "Adaptive identification for discrete time-varying FIR system by using parameter structure"Proceedings of UKACC International Conference on Control 2000. (CD-ROM). (2000)

Hidaka Koichi：“使用参数结构对离散时变 FIR 系统进行自适应识别”UKACC 国际控制会议记录 2000。（CD-ROM）。

Takayuki Naito: "Adaptive Identification and Equalization for Time-Varying Channel"Proceedings of 12th IFAC Symposium on System Identification. (CD-ROM). (2000)

Takayuki Naito：“时变信道的自适应识别和均衡”第十二届 IFAC 系统识别研讨会论文集。