メカトロニクス制御用シリコンコンパイラの開発に関する基礎研究

本年度は前年度までの研究成果をさらに前進させることを主眼として研究を行った。すなわち、2年度目で具体的な例として取り上げたサ-ボモ-タ制御用コントロ-ラのVLSI自動設計を行った結果を評価するため、実際にこのVLSIを試作して評価を行った。試作された素子は現在のところ、半導体製造プロセスの何らかの欠陥で完全に動作するまでには至っていないが、ほぼ当初の目的通り自動設計から製作までをコンパイレ-ションの概念にしたがって製作できることは実証できたと考えられる。試作されたVLSI素子は各種のサ-ボモ-タのコントロ-ラを同一のハ-ドウェアで構成でき、ソフトウェアによりその制御機能をすべて定義できるものである。制御はモ-タのトルク、速度、回転位置等の制御変数をすべてソフトウェアで定義できるようになっているため、制御機能を要求仕様から自動生成する際に、すべてをソフトウェア技術で対応できるという、「コンパイレ-ション」の概念に沿ったものとなっている。これを特定のメカトロニクスシステムの駆動系の要求仕様に基づき応用する際のソフトウェアの自動生成についても研究を行った結果、完全な自動創成は検討の結果、困難であると結論された。その主な原因は最適な制御アルゴリズムとそのパラメ-タを自動的に決定することは要求仕様からは決定できないことにあると判断されたので、その代案として、パラメトリックな方法と学習機能の組み合せで疑似的な自動創成機能の実現を目指した。目下、シミュレ-ションでの評価を終わり、試作システムに実装し、確認するための作業を実施している。以上例として取り上げた試作システムを完全に仕上げることは出来なかったが、現状では研究の中枢部分は終了し、その結果は当初の目的を十分満足できるものであった。

本年度は前年度までの研究成果をさらに前進させることを主眼として研究を行った。すなわち、2年度目で具体的な例として取り上げたサ-ボモ-タ制御用コントロ-ラのVLSI自動設計を行った結果を評価するため、実際にこのVLSIを試作して評価を行った。試作された素子は現在のところ、半導体製造プロセスの何らかの欠陥で完全に動作するまでには至っていないが、ほぼ当初の目的通り自動設計から製作までをコンパイレ-ションの概念にしたがって製作できることは実証できたと考えられる。試作されたVLSI素子は各種のサ-ボモ-タのコントロ-ラを同一のハ-ドウェアで構成でき、ソフトウェアによりその制御機能をすべて定義できるものである。制御はモ-タのトルク、速度、回転位置等の制御変数をすべてソフトウェアで定義できるようになっているため、制御機能を要求仕様から自動生成する際に、すべてをソフトウェア技術で対応できるという、「コンパイレ-ション」の概念に沿ったものとなっている。これを特定のメカトロニクスシステムの駆動系の要求仕様に基づき応用する際のソフトウェアの自動生成についても研究を行った結果、完全な自動創成は検討の結果、困難であると結論された。その主な原因は最適な制御アルゴリズムとそのパラメ-タを自動的に決定することは要求仕様からは決定できないことにあると判断されたので、その代案として、パラメトリックな方法と学習機能の組み合せで疑似的な自動創成機能の実現を目指した。目下、シミュレ-ションでの評価を終わり、試作システムに実装し、確認するための作業を実施している。以上例として取り上げた試作システムを完全に仕上げることは出来なかったが、現状では研究の中枢部分は終了し、その結果は当初の目的を十分満足できるものであった。