複雑機械系のためのマルチプルモデル制御の提案と生物飛行への適用

复杂机械系统多模型控制的提出及其在生物飞行中的应用

• 批准号: 02J02582
• 负责人: 大竹 博
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: The University of Electro-Communications
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J02582/
• 关键词: 動的可変構造システム; ファジィモデルに基づく制御; 生物飛行ロボット; スイッチングファジィモデル; スイッチングリアプノフ関数

前年度までに,ファジィモデルに基づく制御手法において,スイッチングリアプノフ関数(マルチプルリアプノフ関数の1つ)に基づく制御手法が従来の方法に比べ,安定条件の保守性が緩くなることを示し,スイッチングファジィモデルに基づく制御器設計条件を導出した.しかし,導出した制御器設計条件は,線形行列不等式(LMI)ではなく,双線形行列不等式(BMI)で記述されており,解を求めることに工夫を要した.本年度はこの問題に対して,スイッチングファジィモデルとともに,安定な線形システムを考え,これらを融合させた拡大システムを提案し,スイッチングリアプノフ関数に基づくLMIで記述された制御器設計条件を導出した.これにより,効率的な制御器設計が可能となった.例題により本手法の有効性を確認した.昨年度,動的可変構造システム(自由度の異なるモデル,モデルの切り替え条件,切り替え時の保存条件)を定義し,簡単なシステムに対する安定化制御器を設計した.しかし,制御器設計は試行錯誤的に行っており,効率の良いものではなかった.本年度は,動的可変構造システムのモデル表現に,これまでに開発したスイッチングファジィモデルを用い,また,モデルの切り替え条件,切り替え時の保存条件を含んだ制御器設計条件を導出した.シミュレーションにより本手法の有効性を確認した.羽ばたき動作を伴う生物飛行ロボットは,翼の振り上げ時と振り降ろし時でシステムの自由度が異なる.そのため動的可変構造システムは生物飛行ロボットに有効である.現在,生物飛行ロボットの設計および試作を行っている.

Before the annual ま で に, フ ァ ジ ィ モ デ ル に base づ く system method of equestrian に お い て, ス イ ッ チ ン グ リ ア プ ノ フ masato number (マ ル チ プ ル リ ア プ ノ フ masato の つ 1) に base づ く system method of equestrian が 従 に than べ の method, stability conditions の conservative が slow く な る こ と を し, ス イ ッ チ ン グ フ ァ ジ ィ モ デ ル に base づ く を royal designed conditions The し た. し か し, export し た は royal designed conditions, the ranks of linear inequality (LMI) で は な く, double linear procession inequality (BMI) account で さ れ て お り, solution を め る こ と に time を to し た. This year は こ の problem に し seaborne て, ス イ ッ チ ン グ フ ァ ジ ィ モ デ ル と と も に, settle な linear シ ス テ ム を え, こ れ ら を fusion さ せ た company, big シ ス テ ム を proposal し, ス イ ッ チ ン グ リ ア プ ノ フ masato number に base づ く LMI で account さ れ royal た system designed for conditions を export し た. こ れ に よ り, sharper rate royal な system designed for が can Can となった. Sample に よ り this gimmick の is sharper availability を し た. Last year, still can - structure シ ス テ ム (degree of freedom is の different な る モ デ ル, モ デ ル え conditions for の り cutting, cutting り for え の preservation conditions) を define し, Jane 単 な シ ス テ ム に す seaborne る stabilization system royal を design し た. し か し, suppression device design は trial error line に っ て お り, good working rate の Youdaoplaceholder0 で な った った. は this year, still can - structure シ ス テ ム の モ デ ル に, こ れ ま で に open 発 し た ス イ ッ チ ン グ フ ァ ジ ィ モ デ ル を い, ま た, モ デ ル え conditions for の り cutting, cutting り for え を の preservation conditions including ん royal だ system designed for conditions を export し た. シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ り this gimmick の is sharper availability を し た. Feather ば た き action を with う creature flying ロ ボ ッ ト は, wing on vibration の り と vibration り fall when げ ろ し when で シ ス テ ム の freedom が different な る. そ の た め move to variations of tectonic シ ス テ ム は creatures flying ロ ボ ッ ト に have sharper で あ る. Now, biological flight ロボット ロボット design および prototype を line って る る.

项目成果

川畑章司: "膜翼を有する羽ばたき機の試作"日本ロボット学会誌. Vol.21, No.8. 88-94 (2003)

Shoji Kawabata：“带膜翼的拍打机原型”，日本机器人学会杂志，第 21 卷，第 88-94 期（2003 年）。

Hiroshi Ohtake: "Polar Coordinate Fuzzy Model and Stability Analysis"Proceeding of the American Control Conference 2003. 1914-1919 (2003)

Hiroshi Ohtake：《极坐标模糊模型与稳定性分析》美国控制会议论文集2003。1914-1919 (2003)

Hiroshi Ohtake: "A Practical Design Approach to Four-Fans Flying Vehicle Control"Proceedings of the ICASE/SICE Joint Workship. 72-76 (2003)

Hiroshi Ohtake：“四风扇飞行器控制的实用设计方法”ICASE/SICE 联合研讨会论文集。

Hiroshi Ohtake: "Polar Coordinate Fuzzy Model and Stability Analysis"Proceeding of 2003 Amaerican Control Conference. (Accepted).

Hiroshi Ohtake：“极坐标模糊模型和稳定性分析”2003 年美国控制会议论文集。

Hiroshi Ohtake: "Fuzzy Modeling via Sector Nonlinearity Concept"Integrated Computer-Aided Engineering. (Accepted).

Hiroshi Ohtake：“通过扇形非线性概念进行模糊建模”集成计算机辅助工程。