二重振子のロバスト振り上げ制御

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倒立振子の安定化制御は、制御系の性能評価のベンチマークとして広く用いられてきた。また単振子の安定平衡点から不安定平衡点までの振り上げ制御は古田らが1976年に成功して以来、いろいろのバリエーションが研究されてきた。本研究では、古田らの提案した回転型倒立振子を利用して二重倒立振子の振り上げ制御の制御系の開発を行ない、その結果、振り上げ制御に成功した。ここで用いられた方法は、最初に二重倒立振子の数学モデルに基づいて、振り上げ制御入力を最適化の手法を用いて求め、次にこの入力を初期状態とし、実システムを対象とした学習システムにより、実システムの二重倒立振子をdown-downからup-upにする入力を求める方法である。この他にも、二重倒立振子をdown-downからdown-upにする制御入力を、システムの状態でなく、エネルギーに基づいて求めるrobustな方法やup-upからup-downにする制御則、さらに、二重倒立振子の下の振子を倒立安定化し、上の振子を回転する制御則も見つけ出し、二重倒立振子の安定化されたいろいろの形態とそれを実現する制御則が考えられることを示した。