真空装置である5軸制御形磁気軸受式ターボ分子ポンプを，制振装置として適用するための研究である．ロータをTranslationとTiltの運動モード別に制御し浮上させ，制振対象の1次と2次のモードに対応させて制振効果を得る．当初の制御系では十分な制振効果が得られなかったが，モード抽出・分配を適切に再調整することで，更なる効果を得ることができた．また，TMPが本来使用されている高速回転状態でも制振効果を得るべく，ロータを回転させた状態でも同様の実験を行い、効果を確認した．

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　ボイスコイルモータにより振動される永久磁石の吸引力を用いて、振動を抑制するシステムについて発表する。 　対象物が薄板鋼板の場合、永久磁石を用いることにより非接触かつ制御範囲が広い制御システムを作ることができる。 　今回の発表では、試作装置の紹介、シミュレーション結果、実験結果などを報告する。

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スライディングモード制御で問題となるチャタリングは、車体加速度を増加させるなど制御性能に悪影響を与える。その影響を低減するために、記述関数法に基づいたセミアクティブサスペンションのスライディングモード制御を提案する。提案手法では、切換面近傍に状態を緩やかに拘束するように制御入力を設計する。その結果として、チャタリングを増長させる制御入力の高速な切り換えが不要となる。

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当研究グループでは，小型電気自動車に適合する小型かつ簡易装着可能な，ボイスコイルモータを用いたアクティブシートサスペンションを設計し，実車における乗り心地性能に関する検討を行っている．しかし，これまでの報告では，シートサスペンション部のみを対象とした1自由度のシステム設計をしており，外乱が入力されるシャシサスペンション部の特性を考慮していない．そこで，本報告ではオブザーバにより推定した外乱を利用し設計した，2自由度制御システムの有効性に関する検討を行う．

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自動車前面衝突時，乗員の膝がインストルメントパネルに衝突することにより，大腿骨軸方向に大きな荷重が加わる場合がある．この論文では，大腿骨荷重の低減だけでなく，乗員の腰移動量と腰加速度の低減を図ることを目的として，アクティブニーボルスターに用いる乗員の膝とニーボルスターとの接触力目標値の最適設計を行う．

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風外乱と地震外乱を受ける複数の構造物を対象とした振動制御ベンチマーク問題について報告している。これまでの「風外乱または地震外乱のどちらかを受ける単一構造物」と異なり、風と地震双方の影響を考慮した性能比較が可能で、複数構造物の連結制振手法も評価可能なベンチマーク問題として開発を進めている。その概要と現在の開発状況について報告している。

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近年の構造物の高層化により，低周波数帯域に複数の共振周波数が存在する傾向にある．１～数Hzは人が感じやすい周波数帯域であり，居住性や人体に与える振動問題など様々な問題を引き起こす．そこで，本研究では中・高層ビルを想定した実験モデルに対して，ISO振動評価を評価指針とした制御系を構成する。また，設計パラメータに不確かさが存在してもその指針を満足する制御系を構成し，制御実験によりその有効性を示す。

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本論文では，タワークレーンの本来有する操作力のみによるブームの位置決め，吊り荷の振れ止め，タワーの制振の同時制御を行っている．ブームの角速度を入力とするタワークレーンのモデルを吊り荷ロープ長に関するパラメータ依存モデルに変形し，吊り荷ロープ長に応じたゲインスケジュールド制御系の設計を，起伏，旋回各方向についてそれぞれ独立した別々の制御器を用いる分散制御系を用いて行っている．模型による実験と数値シミュレーションの両面から，設計した制御器の有効性を検証している．

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柔軟宇宙構造物の変形量制限移動マヌーバにモデル予測制御を適用した例について述べる。インプットシェーピング手法の一種で柔軟構造物の変形量を決められた範囲に収めることを主眼としたDeflection Limiting Control（DLC)が過去提案されている。このDLCはモデル化誤差が存在した場合に変形量を制限範囲内に納めることができない欠点を有する。これに対し、適応則を適用し変形に一番関係する１次モード周波数を特定する適応DLCが提案された。しかしながらフィードフォワード型の制御であるため、耐外乱性がなく、また、移動量も所望のものに届かない、もしくはオーバーシュートするという欠点があった。そこで、本研究では、基本となる制御入力プロファイルには、DLCによって求めたものを使用しつつ、１次モードの周波数を簡易的に特定すると同時に、移動量の誤差もフィードバックするモデル予測制御を適用することで、モデル化誤差、外乱、初期状態誤差が存在する場合でも、変形量を決められた範囲内に収めつつ、規定の移動量も達成できることを示す。

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振動制御の分野では，振動センサとして加速度センサが多用される．しかし，現代制御理論に基づく状態フィードバック(FB)を適用する場合，状態量の速度と変位が利用できることが望ましい．本論文は，本来フォーサコイルの調整・検定を行う検定コイルをFBに用い，加速度，速度，変位の信号を同時に出力できる絶対変位センサを提案する．そして，FBセンサとしてアクティブ除振装置へ適用したときの制御系と実験結果を示す．

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構造音響モードは、運動エネルギと音響ポテンシャル・エネルギの和に対する直交因子である。つまり、このモードの制御は、振動と騒音の統合的制御と同義である。構造音響モード・フィルタは、このモードを計測するための空間フィルタである。しかし、このフィルタは、周波数に依存し得るため、実用的ではないかもしれない。本研究では、低周波数を対象として、その周波数依存性を無視できることを理論的に示す。

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嫌振機器に対して空圧式除振装置が知られている．同装置に制御圧を送るためにノズルフラッパ型バルブ(NF弁)が使用されている．従来，制御的にはNF弁を一定ゲインとして扱っていた．しかし，高周波帯域ではNF弁が機械振動を起こしている．静寂な振動環境実現のためにはこれを低減する必要がある．まず，駆動回路の形式，除振装置の動作条件によりNF弁の機械振動が有意なレベルであることを示す．次に，機械・電気的対策によって機械振動が低減できることを示す.

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半導体露光装置には，外乱振動を抑制するため除振装置が搭載されている．性能評価の一つに固有振動数(以下，固有値)がある．この固有値がより小さい除振装置ほど外乱振動の抑制能力が高い．本稿では，固有値を低下させる制御的手法の一つとして圧力微分フィードバックを取り上げる．微分フィードバックであるため高周波ノイズや配管共振などにより圧力応答の発振が起こる．これを抑制するためにフィルタを挿入することで更なる効果があることを示す．次に，機械的手法として逆テーパ付き空気ばねについて取り上げる．従来，これは受圧面積の変化だけで説明されてきた．しかし，機械ばね定数自身の変化や振幅依存性といった面積変動だけでは説明のつかない特性をもつことがわかった．そこでこれらを説明する一つのモデルを提案する．

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許容振動条件の厳しい精密機器には振動外乱を抑制するためにアクティブ除振装置が用いられる。除振装置はアクチュエータとして空気ばねを備えており，圧力特性の線形化を図るために相対位置の微分信号FBを適用した。しかしこの方法は外乱抑圧特性が劣化する。よって相対加速度の積分信号FBを提案する。目的は空気ばねの圧力特性の線形化による低固有値化とセンサノイズが与える外乱抑圧特性の両特性の改善である。まずシミュレーションで圧力特性の線形化を示す。次にセンサノイズが与える影響を比較する。

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　測距や物体検知など大気中の超音波応用計測における複数対象物の弁別のためには，バースト波よりも，医療応用などと同様，単パルスの利用が好ましい．そこで，トランスデューサに短い打切り音響パルスを発生させるための繰返し制御手法を提示する．理論と、安価だが共振性の強いセラミック振動子に応用した実験結果を示す．振動子の共振応答の1/10の振幅で，共振波半波程度の半値幅の残留振動のない音響パルスを得た．

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本研究では，超音波触感ディスプレイを利用して粗滑感と硬軟感を制御する方法を提案する．提案する手法では，振幅変調時における信号波および搬送波の制御が行われる．3つの官能評価実験を通して，提案する手法の有効性を検証した．

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マルチモード超音波モータは，共振を用いた通常駆動モード（高速），インパクト駆動モード（低速），CD駆動モード（nmオーダーの最終位置決）の3つの駆動モードを一つの振動子で実現できるアクチュエータである．通常駆動モードの効率向上には一方が他方の2倍の共振周波数を持つ必要があり，設計の最適化や製作後の調整により条件を満たした．製作した振動子を用いて3つのモードの駆動特性を観測したのでその詳細を報告する．

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磁歪バイメタルを用いた球面駆動アクチュエータを開発した． このアクチュエータはステータが鉄ガリウム合金-ニッケルバイメタル，コイル，永久磁石から構成され，バイメタルの先端にはロータである鉄球が吸着される．コイルの励磁によりバイメタルは内側にわん曲し，対になるバイメタルの曲げがPush-Pullになることによりロータにトルクを作用する．よって励磁波形をノコギリ波にすることで，急峻な曲げ時に滑りが引き起こされ球を一方向へ回転させることが出来る．このアクチュエータの特徴は鉄ガリウム合金を用いることで小型かつ頑健な構造にでき，更にバイメタルを構成することで変位の増加を図ったこと，また材料の高い透磁率により小さい電力で駆動できることである．

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回転方向に依存しないで制御を行える球面ステッピングモータを提案する。本モータはロータに内接する正六面体の頂点に永久磁石を、ステータに内接する正八面体の頂点に電磁石を配置している。提案するモータの構造と制御方法について述べる。

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フレキシブルERマイクロアクチュエータの主要要素となるMEMS技術を用いたフレキシブルERマイクロバルブ(以下，FERV)を提案，試作し，その特性を実験的に検討した．さらにこの3ポートFERVとゴムベローズを結合してフレキシブルERマイクロアクチュエータを実現し，静特性，動特性などの基本特性を検討した．

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本研究では細胞膜での能動輸送のように、化学物質を認識しその化学エネルギーを力学エネルギーに、常温・常圧で直接変換する新規な駆動機構「有機エンジン」を生体材料と有機材料を用いて作製し、この有機エンジンを利用することで、液体成分やその濃度で駆動・制御可能な生化学式アクチュエータを開発した。

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This paper investigates the control system design of magnetic forces using independent motion control of permanent magnets. In the permanent magnet bearing system, the radial motions of the rotor are passively supported by repulsive forces between ring-shape permanent magnets. The state - variable feedback control scheme is discussed for the stabilization of axial motion.

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ジャイロセンサは回転運動を計測するための機器である．近年ジャイロセンサの需要は急速に拡大している．これまでに小型，高精度かつ安価なジャイロセンサを実現するため磁気軸受を用いたジャイロセンサが提案され，その実現性が示されている．しかしながら，軸のマスアンバランスから生じる不つり合い振動成分がセンサ出力に現れるという問題があった．そこで，本報では不つり合い振動の補償を行うことでこの問題の解決を試みる．

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　これまでに，ゼロパワー制御を改造した局所電流フィードバックによる負のバネ剛性制御方法を提案した．負のバネ剛性を持つこれらの系に，ステップ状の外乱を与えたとき，過渡的には通常のバネと同一方向に応答をする．そこで本報では，局所電流フィードバックによる負のバネ剛性制御に，外乱のフィードフォワードを加え過渡的応答を改善した，負のバネ剛性コントローラについて報告する．

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連続鋼板の製造ラインにおけるめっき処理工程などで鋼板はロールにより接触支持されている。その際、表面品質劣化が問題となっている。これを解決する方法として鋼板のエッジに電磁力を付加することによる非接触案内路の形成技術を検討している。本報告では、シンクロールなどと同様の機能を有する、進行方向変更部分を走行する連続鋼板に対する非接触案内を対象とし、案内路形状の違いによって制振性能に与える影響を検討する。

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当研究グループは，鋼板の磁気浮上システムを提案し，電磁力による鋼板の非接触搬送に関する成果を報告している．これまでに磁気浮上鋼板の水平方向から磁場を印加することにより，鋼板鉛直方向の弾性振動の抑制が可能であることを確認している．本報告では，非接触搬送時の外乱などにより振動が発生しやすく，浮上安定性の確保が難しい極薄鋼板を用いて，水平方向からの磁場が極薄鋼板の浮上性能に与える影響について検討する．

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薄鋼板は製造工程において接触搬送が行われており，表面品質の劣化が問題となっている．この問題を解決するために著者らは，電磁石と永久磁石による薄鋼板の磁気浮上システムを提案し，これまでに薄鋼板の静的なたわみを最小とする浮上補助永久磁石の最適配置に関する検討を行ってきた．本報告では，数値シミュレーションを用いて永久磁石設置時の磁気浮上柔軟鋼板の振動特性に関する検討を行う．

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永久磁石と浮上体との隙間を,ボイスコイルモータを用いて制御することにより鉄球を浮上させることができる.その鉄球の残留磁気を利用して,四方からの永久磁石の吸引力によって浮上体に回転力を与えることが可能である.今回の発表では,永久磁石の位置決めによる回転制御の実験を行ったので,それを発表する.

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体内埋込式補助人工心臓では，小型，高耐久，循環に必要な流量・揚程，血液への低ダメージが求められている．本研究では，高耐久と血液への低ダメージを満たすため，２自由度制御型磁気軸受とビルトインモータを用い，成人の補助循環に必要な100mmHg, 5L/minの吐出圧力・流量を満たす，ポンプ外径55mm，高さ25mm，インペラ直径40mmの極めてコンパクトな磁気浮上式遠心血液ポンプを実現した．

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本研究は，従来より小型で高剛性の磁気軸受を設計・制御することを目的としている．比較的小径のロータ用ラジアル磁気軸受（アウターロータ型）では，さまざまなステータ極数の中で3極型が最も軸受外形を最小化できるということを証明した．また軸受の長さを最小にするために，テーパ角度とスラスト方向の支持剛性との関係を算出し，受動型スラスト磁気軸受のステータ部の最適形状を決定した．

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血液接触部が使い捨て可能な体外血液循環補助用遠心血液ポンプにおいて，インペラ支持用軸受の低耐久性や，軸受接触部での血液ダメージが問題である．本研究では，ロータが使い捨て可能な単純な磁気軸受に，繰返し制御とゼロパワー制御を併用することで，ロータ振動と電磁石発熱を低減し，回転駆動に，低発熱トルク伝達メカニズムを用い，高耐久で血液ダメージの少ない，ディスポーザブル血液ポンプを実現したので報告する．

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ベアリングレスモータのロータコアに整流回路を用いることにより、電磁石の磁極を一定方向に固定することが可能であり、永久磁石と同様の働きを持たせることができます。今回の発表では、このベアリングレスモータを用いて回転制御を行った結果について報告する。

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Industrial machines with hydraulic arms such as backhoes typically rely on levers to control the motion of individual joints, which are coordinated to actuate an end effector. Professional operators require training and experience to become proficient. Teleoperation and autonomous control of hydraulic manipulators are difficult to achieve due to the inherent nonlinearities and complexities of hydraulic systems. In this work, we lay out an approach for simultaneous joint control of a hydraulic manipulator developed for humanitarian demining. The approach allows the end effector’s trajectory to be controlled directly by joystick or commands issued via a virtual reality interface. Direct control of the end effector is preferable to manual control of individual joints because of the precision required and delicate nature of demining. VR provides a means for the operator to view the shape of the terrain as well as the location of landmines and other objects buried beneath the surface in a single, composite image, and the manipulator’s position relative to these objects. We use a redundant manipulator, having three degrees of freedom in its planar portion. Velocity control is used for the planar joints and position control is used for the end effector pitch. A solution is presented for the inverse Jacobian problem for avoiding physical joint limits and maintaining manipulability. Neural network deadzone compensation ensures the planar joints begin to actuate simultaneously to prevent error in the initial motion of the end effector.

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近年PHANToM等の力覚インターフェースにより、容易に３次元仮想空間を表現できるようになったが、エコー検査の手技で用いられるように仮想物体を器具で押しながら精密にピボット動作させることは難しかった。そこで本研究では、仮想物体のスケールが可変のCG(コンピュータグラフィックス)を用いて、ピボット点をCGのスケールに合致するように移動させ、力覚呈示を行うことができる操作インターフェースを開発した。

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体性感覚のひとつである皮膚感覚の再現の重要性が注目されている．これまでに弾性表面波を用いた皮膚感覚ディスプレイが提案されている．またステータ振動子の材料にガラスを用いた弾性表面波皮膚感覚ディスプレイが提案されている．ステータ振動子にガラスを用いることでその形状を自由に設計できる．本報では効率の向上を目指した周回型振動子の開発を行い，弾性表面波皮膚感覚ディスプレイに応用した．

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本稿は、実空間との双方向性を持たせたVRを使用した実空間のモニタリングシステムについて述べる。 本システムは、実空間に設置されたセンサが得る扉や窓の使用状況、人やロボットの現在位置などの情報をX3Dで構築したVRにリアルタイムに反映することでモニタリングを実現する。 また、モニタリングや機器の遠隔操作において、VRに集約したセンサ情報を統合的に活用することで従来のモニタリングシステムとの差別化を図る。

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本研究では多入力多出力系の空調装置において室内快適度分布の過渡変化を推定するニューラルネットを実機データに基づき構築する方法について述べるとともにその居住者への提示方法を検討する．

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これまで我々は加工技能の抽出と，次世代への技術の伝承を目的として研究を続けてきた．特に，加工の中でも技術情報のデジタル化があまり行われていないアーク溶接を対象としている．加工を把握するにあたり，加工事例を記述することは非常に重要である．そこで，加工事例を記述蓄積しデータベース化を行った．そして,加工情報を必要とするユーザの視点からの加工事例検索システムを開発した．

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車椅子利用者の一人から祭りで使用するパレード用自動 走行車椅子開発の依頼があり、共同開発することになっ た。安価に入手できるPSDをレーダの様に左右に振り周 囲の人の動きに合わせて自動走行させることにした。ま た、前方を歩く人には赤外線LEDによるマーカーを付け 誘導することとした。屋外では明暗の差が大きくPSDを 安定して利用するには課題があった。本報告ではPSDの 外光による影響と開発した計測技法について報告する。

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機能的電気刺激(FES)を用いると、麻痺した筋肉でも収縮させることができる。本研究ではこれに着目し、アクチュエータのパワーとFESにより発生する筋力を協調させることにより、脊椎損傷者および片麻痺者の運動を再建することを目的としたパワーアシスト装具を開発している。健常者を対象とした歩行実験を行い、モータとFESを併用することの効果を検証した。

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脊椎損傷などで対麻痺の状態にある患者のリハビリテーションを目的にして、全身運動であるローイング動作を行うための機器を設計開発した。特長は、機能的電気刺激を併用することで、患者の残存機能である麻痺筋を活用するためリハビリテーションの効果が大きい。

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本研究は病院などで重量物を取り扱う作業を支援する装置の開発を目的としている．装置は考案した力検出型操作部とロボットアームにより構成し，独自の位置制御により人の操作力を増幅することを考えている．力検出型操作部を用いることで筋電位などの生体信号を用いた制御方式でなくなるため信頼性と汎用性の向上が期待できる．今回は力検出型操作部と制御系の成立性を確かめることため，1自由度の装置に適用し検証を行った

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本研究は低コストのロボットボートに関して軌道追従制御を行った。 海底図を作成するために, 正確な軌道追従性能は大変重要である. ダイナミックス解析により数学モデルを得て、H2/H∞制御器を設計した。実験により、良い軌道追従性能を得たことがわかった

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予見制御とは, システムに印加される外乱（目標値）の情報を一定時間未来まで利用することにより, 外乱（目標値）に対する抑制性能（追従性能）の向上を図る制御手法である. 本研究では, はじめに2慣性系に対し周波数重みを導入した一般化プラントを構成する. そして, 予見制御法を位置決め制御に適用し, 周波数重みと追従性能について考察する.

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分布系熱交換器において、流量を操作量とした制御を行うと流量(操作量)と温度(制御量)の積の項が生じるため、集中化近似後も双線形の非線形システムとなる。双線形システムに対するH∞制御の実験報告例は数少ない。本研究はその一つを担うものとして分布系熱交換器実験装置に対してH∞制御を適応していく。

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コンピュータネットワークにおけるデータ送受信において重要である輻輳制御において，むだ時間を補償するための制御器として状態予測制御を用い，さらにルータ内におけるキューサイズをスケジューリングすることで，ゲインスケジュールド状態予測制御を輻輳制御器の設計に適用する．さらに，コンピュータシミュレーションによりその有効性を検証する．

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１自由度マニピュレータ型のパワーアシスト装置の制御器設計について論じる．一般に，パワーアシスト装置では操作者のトルクあるいは力をセンサーで検出しているが，ここではオブザーバによる推定問題を考える．操作者トルクと同じ入力端に減速機などの摩擦力が存在するため，これらを分離して推定することは容易ではない．そこで，本報告では摩擦補償と可変構造がイラン推定器を併用し，その有効性を示す．

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　マルチレート制御系の設計法に関する研究は，これまで幾つか報告されているが，低感度特性やロバスト安定性などロバスト性を考慮した設計法についてはあまり研究されていない．
　そこで，本研究ではH∞制御理論に基づいたマルチレート制御系の設計法を提案する．
　最初に，連続時間H∞制御問題を考え，特異摂動論を用いて各時間スケールに関する低次元H∞制御問題に分割し，それぞれの補償器を独立に導出する．次に，ディジタル再設計を用いて各補償器を離散化した後，それらを統合することにより最終的にマルチレート補償器を構成する．さらに，提案した設計法をフレキシブルアームの位置決め制御問題に適用し，その有効性を検証する．

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本稿ではヒステリシスを含む連続時間システムの適応制御について議論を行う. 未知なヒステリシスおよび, プラントのパラメータを適応則によって推定を行い, 出力誤差を適応制御により可能な限り小さくする. なおヒステリシスのモデルとしてPrandtl-Ishlinskiiモデルを本稿では採用している.

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