重い荷物を運搬する場合等において，歩く人間と一定距離を保ちながら追従走行できる移動ロボットは有用である．本研究では，カメラを搭載した移動ロボットがその視覚情報を用いて動くターゲットに追従するための制御則について考察する．カメラ画像の生成と画像処理を用いた制御のシミュレーションを行うため，コンピュータグラフィクスを用いたシミュレータを開発し，制御則の有効性を検証する．

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本研究では，自律移動ロボットの未知の動的な環境での障害物回避問題において，障害物のロボットに対する相対速度を考慮したファジィ制御による回避アルゴリズムを提案する．提案手法では、ロボットと障害物との最接近時の距離に基づいて予測時間を算出し、これを基に安全性を考慮したポテンシャルメンバーシップ関数を設計する．自律全方位移動ロボットを対象とした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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　本稿では，物理パラメータが未知の下で，二輪車両のダイナミクスを含む非ホロノミックシステムに対する安定化問題について考察し，任意の初期状態からスタートし，形状や位置が既知の壁や柱などの障害物をスムーズに回避しながら，任意の希望の位置と姿勢を達成するフィードバック制御系の設計法を提案する．数値シミュレーションにより，本手法の有効性を示す．

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移動体の自己位置推定のためのセンサフュージョン手法として拡張カルマンフィルタ(EKF)が最もよく用いられている．しかし，カルマンゲインを設計するために必要な誤差分散行列を求めるためには繰り返し実験を行う必要があり，実装するためのコストが大きい． そこで，ゲイン設計を簡便化した手法としてわれわれが開発した格子点オブザーバを紹介する．さらにEKFとの推定構造を比較し両者の違いを明らかにする．

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本研究では，生物の反射行動を模倣するための新しいモデルを提案する．このモデルは，生物が行っているとされる周波数符号化理論を用いた情報伝達の仕組みと電気回路で表現された行動決定部により構成される．さらに，各種の行動は電気回路の周波数特性を適切に設計することで定義される．本発表では，このモデルの成立性を明らかにするために移動ロボットの制御に提案手法を適用して検証を行い，その結果を報告する．

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神経回路の発達は、生後間もなくの臨界期に受ける感覚刺激に強い影響を受ける。本研究では、大脳皮質錐体細胞のモデルを構築することで、発達期に見られるNMDA、GABAシナプスの発現が、シナプス間の競合を促進することを通じて、臨界期の開始に貢献している可能性を示す。

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生体内ではDNAやｍRNAなどの主要な構成物質がごく少数しか存在しない状況があり，このような状況では化学反応が本質的に持つ離散的かつ確率的な性質があらわになる．そのため，ゆらぎが重要な要素となる．本件究では，概日リズムの温度補償モデルに対して分子ゆらぎを考慮した確率シミュレーションを行い，温度補償モデルの温度変化に伴う補償特性の変化を考察する．

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真正粘菌変形体という巨大なアメーバ状の細胞は、原形質を輸送す る管ネットワークを形成しているが、そのネットワーク形態は環境 に応じて著しく変化する。本研究では、その環境依存形態が生物機 能にどのような意味があるのか探るとともに、環境依存形態形成の アルゴリズムの抽出を目指す。

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動く細胞をトラッキングしながら、細胞内イオンの動態を測定することが出来るトラッキング蛍光顕微鏡を開発した。 それを用いて、自発的に動くゾウリムシの細胞内Ca2+イオン濃度を非侵襲に測定した。 ゾウリムシの細胞内Ca2+イオン濃度と方向転換頻度の間には相関があるといわれているため、この関連性を検証した。

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冷間圧延機での板形状制御に際して、局部的な歪みを高精度に制御するためには、特にクーラント制御が重要である。本報告では、板形状予測モデルに基づいて、形状変化を予測しながら制御する新たなクーラント制御システムを開発した。実機への適用により本制御の有効性が確認された。

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本研究ではポストPID制御の手法を提案する。プラント同定にはリミットサイクルテストを用い、確実な自動同定を実現する。制御系にはLQI制御を用い、その重み行列は参照モデルを用いて自動的に決定出来るようにした。そのため、同定を含めた制御系の設計の完全自動化を実現した。主に熱系プラントを対象とする。

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線材圧延の状態方程式とフィードフォワード制御で拡張した離散時間系最適レギュレータ理論導出、それを用いた制御系設計・シミュレーション、実験ミルでの実験および精密圧延システムの開発について述べる。

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不具合の原因分析を計算機で行うには，対象となる問題を記述した因果構造の 知識が必要不可欠である．因果構造の知識は一般的に人手で記述するか過去の 事例を参照することが一般的である．しかし，前者では知識記述コストが高く， 後者では知識が構造化されていないためにユーザによる取り扱いが困難である． 本稿では，文書化された過去の事例から構造化された因果知識を獲得するシス テムを試作した．

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格フレームは構文解析や意味解析等で重要な役割を果たす。 しかし、従来の格フレーム構築研究のほとんどは一語から成る単純述語にのみ焦 点を当てており、複合述語は等閑視されてきた。 本研究では、複合述語の中でも使用頻度の高い慣用句を対象とした、コーパス 中の用例を用いた格フレーム自動構築法を開発する。 我々が構築しようとしている慣用句格フレームは、 Kawahara & Kurohashi (2006)流の、格スロットごとに、そこに入るべ き単語(格インスタンス)を列挙するスタイルのものである。 本発表では慣用句格フレーム自動構築の試みについて報告する。

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近年、特許件数の急増を背景に、特許文書の機械処理のニーズが高まっている。 本研究では、日本語で書かれた特許文書の係り受け解析に取り組む。 具体的には、新聞データで訓練された係り受け解析器を特許文書に適応させる ことを目的とする。

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本稿では、交通量や待ち車列長、リンク走行速度などの時間変動に対応して3つの信号制御パラメータ(サイクル長、青信号スプリット、オフセット)を統一的に制御し、各信号交差点における渋滞長の総和を最小にする確定的信号制御システムの開発と設計について提案する。 　広島県福山市内道路網におけるシミュレーション結果より、信号制御システム記述の一貫性や信号制御法の拡張性、システム開発手順の有効性などを確認した。

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位置決め分野では，リニアモータのように線形性に優れた電磁アクチュエータが利用される。しかし，磁気漏洩や発熱を嫌う，例えば露光装置などの場合，電磁アクチュエータは使用できない。そのため，電磁アクチュエータに代えて，空圧系アクチュエータによる位置決めが提案されている。しかし，この位置決め制御には問題がある。それは，空気の圧縮性に起因した応答の緩慢さである。位置決めの高速化のために，様々な研究がおこなわれている。その中で，榊らによって提案されたPDD2制御1)による位置決め応答に注目した。これは，サーボ弁を完全積分器とみなして，PDD2制御を行うものである。この制御系の長所は，各パラメータの機能を明確にしていることである。しかし，現実にはサーボ弁を含めた空圧系を完全積分器とはみなせない。したがって，意図した機能を発現させるパラメータ調整はできない。そこでサーボ弁駆動の前段にPI補償器を配置し，サーボ弁と空圧系を含む時定数とPI補償器の時定数を同一にすることでサーボ弁とPI補償器を合わせて完全積分器とする。そのうえでPDD2制御を施すと，定常偏差零の位置決めをすることができる。さらに，目標値応答を改善するために，広井によって提案された完全2自由度化制御系2)の実装を行った。 本稿では，まず榊らによって提案されたPDD2制御による位置決め応答について述べる。次に，サーボ弁を含めた空圧系を不完全積分器とみなしたときのPDD2制御による位置決めの応答を示す。最後に，位置決めの応答の高速化を図るために，完全2自由度化制御系の実装を試みた。パラメータα，β，γ，ηの調節により位置決めの高速化ができることを示す。最後に，実験結果を考察する。

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筒内噴射エンジンの燃料系モデルをフィードバックループに実装した 燃圧制御について報告する． 本制御では外乱オブザーバーにより測定燃圧をモデルの推定燃圧に収束させ， 機差・劣化による特性変化があっても，目標偏差を低減できる． またモデルを用いた燃圧予測やフィードバックゲインの設定により応答性を 向上できる． 報告ではモデルの概要を説明し，ベンチエンジン試験の結果を示して 本制御の有効性を示す．

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本発表では、Hristu示した周期ωの情報伝達制約をもつネットワーク制御系に対して、最小次元状態オブザーバを用いて安定化を行う。ネットワーク制御モデルの構造に着目することにより、オブザーバの次元がより低減化できることを示す。

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本論文では三色印刷機の見当位置制御問題に対してむだ時間依存型の制御則を示す.最初に見当ズレおよびテンションのモデルに対して,座標変換を施してシステムを線形系に近い形へ変換する.つぎに座標変換後の系に基づいて見当ズレおよびテンション誤差がゼロへ収束するむだ時間依存の制御側を設計する.さらに提案したコントローラに対してオブザーバを設計する.最後にシミュレーションにより提案した制御系の有効性を確認する.

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体内時計の数式モデルとして知られているインターロックフィードバックモデルに対して，化学反応における結合定数と速度定数に着目し，それぞれに対して感度解析を行う．これにより，インターロックフィードバックモデルのロバストネスに対する，理解が深まると考えられる．

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我々の研究している視覚障害者のための歩行補助ロボットでは，複眼視画像センサにより歩道上の点字誘導ブロックの位置認識を行っている．ここでは，複眼視画像より得られた点字誘導ブロックの情報と障害物検知センサの情報を，音声で使用者に伝え，歩行補助ロボットの周囲環境の情報認識とそれに基づく使用者の指令を用いて歩行補助ロボットの動作を制御することで，屋外における歩行補助ロボットによる視覚障害者の歩行支援を実現する方法について報告する．

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熱ショック反応は生物が持つ機能であり，熱によるタンパク質の凝集を防ぐものである．本発表では熱ショック反応を解析し，ロボットなどの移動アルゴリズムに適用することを提案する．

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この論文では船舶のサンプル値追従制御について考える。Nesicらによって築かれた近似モデル(特に、オイラー近似モデル)に基づく非線形サンプル値制御理論と積分器バックステッピング法を船舶モデルに適用し、半大域現実漸近安定の意味での船舶の状態フィードバック及び出力フィードバック追従制御器を設計する。数値例により、設計法の有効性を示す。

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人間や動物の運動制御では必ずしもフィードバック制御ではなく、反射や学習によるフィードフォワード制御が行われているとの指摘がある。しかしながら、現在ロボットアームの研究の多くはフィードバック制御によるものである。 そこで、本研究では、フィードフォワード制御の一つである終端状態制御を用いて、ロボットアームの投球について生物的動きができるかを検証する。

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省エネルギーのため、エアコンなどの圧縮機には小型で高出力、高効率な埋込磁石同期モータがよく用いられている。その際、圧縮サイクルによるトルク変動によって周期的速度変動が生じ、振動や騒音が発生することがある。そこで本研究では，ハードディスクドライブの振動抑制で用いられるピークフィルタの適用を試みた。そして、比較的高周波の周期的速度変動に対しても、提案手法が有効であることをシミュレーションにより示した。

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電力系統の過渡安定度に起因するハイリスク事象探索に及ぼす設計要素の影響を評価する手法を新たに開発した．さらに，設計要素として制御システムに焦点を合わせ，開発した手法をモデル系統に適用した結果，手法の有効性が確認された．

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生産システムの制御仕様の記述において，非同期・並列システムの表現方法であるペトリネットの概念に基づいた手法が有効である．ペトリネット表現されたモデルに従って実システムを動作させることにより，生産システムのモデル化・シミュレーション・制御をペトリネットにより一貫して行うことができる．本研究では，ペトリネットを用いた生産システムのタスクプログラム編集と実行のためのシミュレータをPC上に作成し，実験システムのタスク仕様に基づくプログラムのペトリネット表現とシミュレーション，およびロボットを用いたシステムの制御実行により動作の確認を行った．

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各種産業機械に適用可能なモーション制御系プラットフォームの開発を行っている。本プラットフォームは、各装置で共通要素となるコアプロセッサ部と各装置で異なるインタフェースを搭載する周辺入出力部から構成される。コアプロセッサ部には各種機構の制御に利用できる共通のＯＳとソフトウェアライブラリが搭載される。周辺入出力部には各装置の入出力仕様に応じたデバイスが搭載され、コアプロセッサ部と各デバイスとのインタフェース機能を有する制御用ＦＰＧＡが搭載される。本プラットフォームを実機に適用した事例として、建設ロボットの制御系への適用例について紹介する。

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エレクトロニクス製造装置においては，その精度及び生産性を向上させることがますます求められており，このためには装置の構造振動を考慮しつつ，位置決め機構の高精度化，高速化を実現することが重要である．本発表では，代表的な位置決め機構であるステージ装置の制御系開発において，シミュレーションを活用した開発手法について報告する．本手法では，装置内の機構系，制御系，計測系を含むシステム全体をMATLAB/Simulinkを用いてモデル化し，これを活用したモデルベース設計により，高速かつ高精度な位置決めを実現するステージ制御系を開発することを目的とする．

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In this paper, speed tracking problem is investigated for spark ignition engines. A cost function which provides a trade-off between speed tracking performance and fuel consumption is introduced to evaluate engine control strategies. Based on this function, an optimal controller for torque-based engine management systems is proposed. For a given speed trajectory, the optimal engine torque is determined by dynamic programming. In succession, control algorithm based on torque observer is designed to track this torque demand. Torque observer applies mean value engine model to give a prior estimation and engine speed feedback to obtain better accuracy. Experimental results of the proposed optimal controller and a conventional controller are shown and compared finally.

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　エンジン吸気系モデルをエンジン制御に応用するためには，プロセッサー性能の制約のなかで、モデルを正確に短時間で計算することが要求される。そこで、アナログLSIによって吸気系モデルを実装することにより、高速にモデルを計算する方法が検討されている。しかし、現状のアナログLSIによる吸気系モデルでは、モデルに誤差が含まれるという課題がある。 　そこで、本稿では拡張カルマンフィルタ（ＥＫＦ）によるモデル誤差の補償について検討を行なった。アナログLSIモデルの誤差を再現する簡易的なモデルを構築し，ＥＫＦによる補償器を設計した。その結果、ＥＫＦの補償器によってモデル誤差を半減させられることを確認した。

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本研究では, MIMO システムである鋼板磁気浮上システムに対する GIMC 構造に基づく故障検出および故障診断について, その実験検証をおこなう. 故障による影響を維持しつつ, 外乱による影響を最小化する多目的最適化問題を定式化し, これによって最適故障検出フィルタの設計をおこなう. 複数のパターンのアクチュエータ故障について故障検出, 診断が可能であることを検証実験を通して確認できた.

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状態推定器は状態フィードバック制御など，さまざまな制御系に適用される補償器である。状態推定器の次数は，基本的には状態変数の個数から観測出力の個数を引いたものとなり，これより小さな次数では一般的には構成できないことが知られている。コストや実現の問題から，低次元による状態推定器を構成できれば有用であると思われる。そこで本稿では，補償器のハイゲイン化により状態推定を行なうことで，従来法よりも低次元で構成できる部分状態推定器について考察する。

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本稿では，最短目標点探索を用いた３次元経路制御手法を提案している．手法としては，まず目標経路を離散的な点列として考え，現在位置から最も近い目標点を求める．そして，この最短目標点を基準点として回転＋移動座標変換を行い，進行方向と，それに垂直でかつ基準点を含む平面とに分けて制御を行うというものである．この平面上で現在位置と最短目標点までの距離を経路誤差として評価することにより，正確な経路誤差の評価が可能となる．

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無段変速機（CVT）は変速比を連続的に可変できる変速機である．従来の無段変速機の構造としては，基本的に摩擦伝動機構であった．本研究では，新たな無段変速機を提案する．四節回転機構である閉リンク機構を用いた本変速機は，二つのてこクランク機構を対称的に配置し，てこの往復角運動を回転部材に伝えることにより，クランクを入力，回転部材を出力とする変速機である．クランクの長さを連続的に変化させることにより，無段階に変速比を可変できる．てこの運動を回転部材に伝えるには，ラチェット機構を用いる．この機構により，二つのてこに取り付けられたつめが交互にかみ合い，回転部材に動力が伝わる．

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本稿で取り上げる運動は,東洋, 特に, 日本の在来形式の木造船に用いられ, 主として船に設けられた櫓によって推進する小型船の「櫓漕ぎ」である。 櫓漕ぎ和船の多くはスクリュー船に替わり, その数は極めて少なくなっている。櫓漕ぎ和船が現存する例としては, 滋賀県の琵琶湖東岸に位置する近江八幡の水郷地帯に 観光用に「最も遅い乗り物」と題して櫓漕ぎ和船が運行されている。この他に, 東京と千葉の境を流れる江戸川の「矢切の渡し」などもよく知られている。櫓漕ぎ和船がスクリュー船に替るには, モータやエンジンによる回転運動を推進力に換えるスクリューの発明が大きいであろうし, その他にも様々な理由があってのこととされるが, 櫓漕ぎ和船の推進原理は個性的であり, 自動化を試みることにより, 未知の運動制御技術が生み出されるかもしれない。或いは, 技能制御技術の一種として価値があると思われる。

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無人ヘリは実機と比較すると，ペイロードが小さく比較的低空で操縦者の視界内でのみ運用できるという制限がある一方，必要なときに必要な場所で運用できるという自由度がある．しかし操縦には技量が必要である．そこで我々は無人ヘリを簡単かつ安全に観測に使用可能にするリモートコントロールサポートシステムを提案している。今回GPSとレーザー距離計を新たに取り付けたシステムを開発したので報告する。

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本研究では，小型無人ヘリコプタの主なアプリケーションである空撮等の作業の高効率化や，取得した情報の中継を行うシステムの構築を目指し，複数機を用いた編隊飛行制御を行うことを目的とする．規範モデル追従型モデル予測制御を各機体の誘導制御に適用し，軌道追従と衝突回避を考慮したリーダ・フォロイング型の編隊飛行制御系を構築し，シミュレーションと実験により制御系設計の有効性について検証を行う．

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小型無人ヘリコプタはその機動性や利便性から多くのミッションへの利用が期待されている。 小型無人ヘリコプタにおいて重要なことは、高度、回転数を思い通りにコントロールすることである。高度と回転数の間には互いに連成があり、それらを考慮した制御系を設計することが求められる。 本稿では、高度、回転数制御の同時制御を実現する。

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本研究では, 人工衛星等の制御に多く用いられているクォータニオンベースの姿勢制御則を小型電動ヘリコプタに適用し, 任意の目標姿勢に対して機体姿勢を追従させることを目的とする. まず, クォータニオンを用いたヘリコプタのMIMO非線形姿勢モデルを導出する. 続いて, 非線形制御の一手法であるバックステッピング法を用いて, 誤差システムの原点における漸近安定性を補償し, シミュレーションにより制御系の有効性を検証する.

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小型無人ヘリコプタの自律飛行は多くの関心を寄せられているが，現在開発されている自律無人機は地面付近におけるトラブル予測や内部機器への影響などの問題から離着陸は手動操縦で行われている．
本研究ではRCヘリコプタを用い，周囲に設置したCCDカメラとレーザ変位センサで機体位置を測定し，誘導制御により地面付近での安定飛行を目標とする．今回は高度制御に取り組み，スライディングモード制御による高度制御実験を行う．

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小型ヘリコプタの自律制御のために，本論文ではフライトシミュレータの詳細なヘリコプタモデルと周辺環境モデルの構築を提案する．まず，剛体運動方程式によるヘリコプタモデルに，ローター力学に基づくフラッピングとスタビライザーバーの運動を加え，実機の小型ヘリコプタと比較する検証実験を行い実機の運動が再現できることを実証する．次に，ヘリコプタの周辺環境を再現した仮想空間モデルを構築し，移動制御や障害物回避の利用手段としての有効性を述べる．

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円軌道上の宇宙機に関する相対運動の方程式は非線形系であるが， 線形化された宇宙機の近傍での運動はClohessy-Whiltshire方程式として知られる時不変系で記述され，円軌道近傍の最適軌道の決定にしばしば用いられる．しかし，大きな軌道面の変化を扱うことができないなど適用範囲には限界があるため，もとの非線形方程式を直接扱う手法を確立することは有用な場面も多いと考えられる． 本研究では，与えられた時間で初期位置から終端位置へインパルス入力により移行する問題を考える．このとき必要な初速度，終端速度は運動方程式の２点境界値問題を解くことにより決定される．初速度，終端速度をHamilton-Jacobi(HJ)方程式の解を用いて表すことが可能なため，この問題はHJ方程式を解く問題に帰着させることができる．しかし，Hamilton-Jacobi方程式の解析解を求める一般的な方法は存在せず，近似解を求めることも容易ではない. 本研究では，HJ方程式は最適制御問題におけるHamilton-Jacobi-Bellman(HJB)方程式と同様の構造をもつことに着目し，扱う力学の問題を最適制御問題と見なし，近似的にHJ方程式の解を求めることを考える． はじめに，HJB方程式は非線形偏微分方程式であり，直接扱うことは困難であるが，ケプラー運動のハミルトニアンが速度に関して正定関数であるという性質を用いることにより，逐次近似により線形偏微分方程式として扱うことができることを示す．次に，近年提案されたChebyshev多項式を用いたHJB方程式の近似計算法を用いることにより，解を構成する方法について述べる．最後に数値シミュレーションを行い， 提案手法の有効性を確認する．

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　2Dセンサと3Dセンサを用いた打ち上げ目標の追尾では、2つの課題が考えられる。 　1番目の課題は、2Dセンサ単体観測値を用いる場合の2Dセンサ観測値からの距離推定と、2Dセンサと3Dセンサの観測値を両方用いた場合のデータ融合を考慮に入れることである。 　また、2番目の課題は、打ち上げ目標の複数の飛翔フェーズにおける運動モデルを考慮することである。 　この発表で、我々は、打ち上げ目標向けの、新しい、2D/3Dセンサを用いたハイブリッドモデルによるエンハンスト型データ融合(EDF-HM)を提案する。 　計算機シミュレーションの結果、我々は、提案アルゴリズム(EDF-HM)が、従来アルゴリズムに比べて、高い追尾性能を得ることを確認した。

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最適制御問題において現実的には拘束条件を含む．拘束条件を扱うために種々の手法が提案されている．中でも取り扱いの容易さからペナルティ関数法が一般的である．本研究では，ペナルティ関数法は利用するものの，従来とは異なる観点から拘束条件付最適制御問題を扱う．すなわち，拘束条件に対し新たなペナルティ関数利用法を提案する．理論的な収束証明は得られてはいないが，幾つかの数値計算により考え方の有効性を検証する．

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鉄鋼等の素材系一貫生産プロセスの中でも特に、複数の並列設備を持ち、処理する注文の性質によって、長時間の設備段取り換えが必要となる製造プロセスを持つ生産ラインを対象とする。そこで、注文の処理順を考慮に入れたプロダクトミックス最適化問題を混合整数計画問題としてモデル化し、計算機実験において提案モデルの有効性を示す。

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蟻の群知能を用いたクラスタ分析手法“Ant Colony Clustering”に改良を加え，従来まで欠点とされていたものの多くを克服することができた．提案するアルゴリズムでは，エージェント動作の効率化，クラスタの凝縮など様々な改善を施しており，クラスタリング速度・精度とも圧倒的に向上した上，データ量が理論上無制限に扱えるようになっている．

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設備能力と品目ごとの需要の上下限を制約とし、収益が最大となる品目構成を決定するプロダクトミックス最適化問題について述べる。品目により通過工程や製造工期が異なる状況では、品目毎の生産量に加えて生産時期を決定することが重要である。本報告では、工程間のリードタイムに基づいて設備負荷を時間分割することにより、生産量と製造時期を最適化するモデルについて述べる。また、線形計画法による計算例についても紹介する。

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近年、最適探索手法の研究は非線形計画法などの数学的な探索アルゴリズムから、生物物理的なアナロジーを利用したり、マルチエージェントを利用したメタヒューリステイックやそれらのハイブリッドへと研究者の興味が移ってきている。 著者も移動エージェント型発見探索法の研究を継続してきたが、探索手法の展開における充分な進化的情報が得られないので、本研究では6ビットの新しい遺伝的操作 (GO) を提案し、配置エージェント型の時空トーナメント戦略を用い、勝者遺伝子継承法 (WIGEIM) で配置範囲を２段階に切り替える進化的調整型（EAT）GA法を提案し、種々の効果をシミュレーションによって示す。

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