自動制御連合講演会講演論文集

MAV・UGVの自律制御（２）

自律遠隔システムのコマンド計画実行・状態監視システムについて

福島洋介, 三田信, 大槻真嗣

セッションID: 169
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.48.0

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遠隔地で機能する自律システムに共通で必要となりうる、ミッション実行のためのコマンド計画、実行、およびシステムの状態監視の仕組みについて提案する。宇宙機の自律コマンド実装モデルとして一般的なDeliberation, Execution, Driverという３層構造を基礎として、機能が一意に定義されている通常のコマンド発行だけでなく、「状態によって判断や分岐を伴う論理処理」をもコマンドとして認めるスプリプトエンジンを準備し、それを用いて状態監視をも行う方法である。さらに、この提案を具体的に検証すために試作したAUV（Autonomous Underwater Vehicle）の実験結果を示し、自律システムのための計画表現方法について議論する。

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自律型空中浮遊ロボットの地形トレース誘導航法の地上模擬実験

平社信人, 瀬下渉, 石川龍弥

セッションID: 170
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.49.0

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災害救助等を目的としたレスキューロボットとして、災害現場における情報収集を空中から実施するための研究を行う。この空中浮遊型ロボットは、地震等によりがれきの下敷きになった人や冬山での遭難者の捜索、高いビルにおける火災発生時の消火活動支援や取り残された人の生命反応調査や救出支援を実施するものである。これらの支援を実施する際、がれき、ビル等の障害物形状を認識しその障害物形状に沿わせ空中浮遊型ロボットを誘導させる必要がある。本講演では、障害物形状を認識しその障害物形状からある一定距離を維持しながらロボットを誘導させる航法を提案し、地上模擬実験を実施し本手法の妥当性を確認する。

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超小型屋内外用シングルロータヘリコプタの自律制御

佐藤悠介, 王競偉, 太田雅人, 野波健蔵

セッションID: 172
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.50.0

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小型無人ヘリコプタは優れた機動性を持ち，人が立ち入れない区域での飛行任務が可能である．しかし，操縦に高い技術が要求されるといった問題点が存在する．そのため小型無人ヘリコプタの自律制御を可能とし，問題点を解決すれば，その活躍の場を広めることができる．本論文では，小型無人ヘリコプタに対して制御装置を作成し，制御システムを構築する．また，解析的な姿勢モデルを導き，制御系設計し，自律制御を行う．

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機体に搭載されたカメラによる小型ラジコンヘリコプタのマーカレス自律飛行制御

根本崇史, 平田光男

セッションID: 173
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.51.0

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近年，小型ラジコンヘリコプタの性能が向上し，自律飛行による建物内の監視等への利用が期待されている．これまでの研究では，機体底部に搭載した1台の小型カメラで地上のマーカを認識することで機体の3次元位置・姿勢を検出していた．しかし，実際のシーンではマーカが配置されているケースは殆ど無く，実用化にはマーカレスでの自律飛行が不可欠である．本稿では，マーカレスでの自律飛行制御のための検討を行う．

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MAV・UGVの自律制御（３）

スキッドステア車両のトラッキング制御

戸部拓也, 横山誠

セッションID: 176
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.52.0

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スキッドステア車両の無人操舵制御に対する制御器設計手法を提案する．まず，タイヤ路面間の非線形摩擦特性を考慮した非線形モデルを構築する．次に，絶対座標系で指令された目標軌道に追従することを目的とし，バックステッピング手法を用いてトラッキング制御器を設計する．数値シミュレーションによって，提案する制御器の有効性と問題点を考察する．

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4ロータ小型ヘリコプターの慣性モーメントの不確かさに対する適応制御

森俊介, 藤本啓吾, 横山誠

セッションID: 177
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.53.0

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無人４ロータ小型ヘリコプタの自律制御のための制御器に関して検討する．様々なタスクにおいて，慣性モーメントの変動が起こり得る．そこで，これを適応同定器によって推定することを試みる．基本的な制御器はバックステッピング手法を基に設計し，適応同定器にはI&I(Immersion and Invariance)制御理論を援用する．数値シミュレーションによって提案する制御器の有効性と問題点を考察する．

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重心可変車両ロボットのトラクション制御

斉藤裕馬, 横山誠

セッションID: 178
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.54.0

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車両型ロボットに位置決め可能な不可質量モジュールを搭載し，車両全体の重心位置を制御可能なロボットを提案してきた．重心移動によって，悪路での転倒防止，トラクション制御か可能となる．本報告では，車両の動的な特性に注目し，車輪速度センサのみを用いたトラクション制御器を提案し，数値シミュレーションによって有効性と問題点を考察する．

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葡萄畑除草ロボットのための軌道生成手法

石上大祐, 石上陽一, 高橋悟, 高須賀直一, 田中　孝之

セッションID: 179
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.55.0

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近年，農業従事者の減少や労働力補助の観点から自律型の農作業機器開発に対する期待は大きく，各方面にて幅広く研究が成されている．例えば，自動的に収穫目的地に到着可能な移動ロボットやその制御手法に関する開発研究がある．過去，移動ロボットのナビゲーションに関する研究の多くは，整備されている環境下で成されており，不整地や未知環境を余り想定していない．しかし，実際に作業を行う農作業場は，不整地であり，かつ障害物等が多く配置され，このような環境に適した移動ロボットの軌道生成手法が必要となる．このため，著者らはレーザーレンジファインダにより取得される距離情報に基づき，移動ロボットを目的地に到達させる手法を提案する．すなわち，本稿において，除草ロボットが葡萄畑上の畝と畝の間の農道を自走し，かつ自律的に目的地へ到達するための軌道生成手法を示す．

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自律飛行ヘリコプタの飛行指令の体系化および制御システムの構築

掛野真弘, 石川和也, 岡崎真悟, 新田益大, 加藤清敬

セッションID: 180
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.56.0

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　本論文では，自律飛行ヘリコプタ用に，汎用性に富んだ指令手法の確立を目指し，多様な飛行を指令可能とする手法を提案する．本手法では，NCコードを基にして，ヘリコプタに飛行指令を与える指令コード体系を構築する．そして，指令コードを選択し組み合わせることで，様々な利用用途に対応する飛行指令を作成・変更することを可能にする．今回，本指令手法の有効性を検証するために，制御システムを構築し，飛行実験を行った．

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制御系設計（１）

組込み型センサユニットの構成変更時における制御プログラムの自動更新手法

廣瀬剛, 近哲也, 伊与田健敏, 渡辺一弘

セッションID: 202
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.57.0

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本研究では，組込み型センサユニットの構成が組み替えられた際に，その制御プログラムを自動的に更新する一連のソフトウェアモジュールを実装した．本モジュールは，組み変えられたセンサユニットの構成に適した制御プログラムをDB（データベース）から取得し，更新処理する機能を持つ．制御プログラムが存在しない場合，制御プログラムを生成する端末に要求を送り，DBを経由して生成された制御プログラムの取得と更新処理を行う．

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変換行列修正法によるロバスト制御器の低次元化

長堂勤, 木下和磨, 安里健太郎

セッションID: 203
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.58.0

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筆者らはH∞制御器低次元化において，その特性保存を考慮するためスケーリング行列計算および平衡実現打ち切りを繰り返す低次元化法を提案した．この手法は閉ループ系の安定性を考慮してはいるものの，それを保証するものではなかった。そこでA.Yousefi らの示した変換行列修正法を適用し，閉ループ系の安定化を図る．

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MIMO I-PD制御器設計のためのプラント低次元化

ν-gapを指標とする閉ループ平衡化打ち切り

近藤弘幸, 越智徳昌

セッションID: 204
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.59.0

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筆者等は，MIMOシステムに対して，積分型最適サーボに基づきI-PD制御器を設計する方法を提案してきた．この方法では，プラントの状態が入出力数の2倍以下の場合には，得られた積分型最適サーボがそのままI-PD制御器となる．本稿では，その状態数が2倍を超えるプラントへも当該I-PD制御器設計手法を適用できるよう，プラントの低次元化手法を提案する．提案する手法は，静的出力フィードバックゲインを用いる閉ループ平衡化打ち切り法であり，出力フィードバックゲインを探索パラメータとすることによって，元のプラントとの間のν-gapが小さい，制御器設計用低次モデルを求める．提案する方法によって，良好な応答性と大きな安定余裕を与えるMIMO I-PD制御器が設計できることを，制御器設計例によって示す．

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同一非結合システム群に対する衝突回避を考慮した分散型LQG制御

川井俊一, 佐藤博亮, 内田健康

セッションID: 205
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.60.0

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協調制御問題の一例として、目標となる位置・速度を各サブシステムに与え、所望のフォーメーションを形成する安定化問題がある。本稿ではローカルなLQ問題の解とグラフ理論を用いた分散型制御器の設計手法に基づいた、同一の動特性をもち、物理的に非結合なシステム群に対するサブシステム同士の衝突回避を考慮した分散型LQG制御器を提案する。またこの制御器の有効性を数値計算で確認した。

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粒子群最適化を用いた閉ループ入出力データに基づく多変数制御器と参照モデルの直接調整

藤井宏樹, 弓場井一裕, 平井淳之

セッションID: 206
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.61.0

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モデルフリー制御器設計法の一つとして拡張型FCbTを提案する。 FCbTとは，制御対象の数式モデルではなく閉ループ入出力データを直接用いることで，望みの応答を達成する制御器パラメータを算出する手法である。拡張型FCbTでは評価関数の最適化に粒子群最適化を用いることで，多変数制御器に加えて参照モデルも同時に調整することが可能になった。この有効性を2入力2出力の張力・速度制御装置で示す。

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制御系設計（２）

実験データを用いたGIMC構造における安定制約を満たすYoulaパラメータの直接調整

水谷彰孝, 弓場井一裕, 平井淳之

セッションID: 208
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.62.0

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これまでGIMC構造におけるYoulaパラメータQの設計において，制御対象の変動を表現する双対YoulaパラメータRの入出力データからモデルフリー設計法を用いて直接的にQを設計する際，設計されたQがシステムを安定化できるかどうかは実装するまでわからなかった。そこで，Qの設計問題に安定制約を付加することでGIMC構造における安定性の十分条件を満たすQを設計することを提案し，二慣性共振系速度制御実験装置において有効性を確認した。

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密閉型素子を用いた超音波センサによる車椅子追尾システムの追尾精度の向上

山田俊男, 斎藤康夫, 伊与田健敏, 崔龍雲

セッションID: 209
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.63.0

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　本研究では、一組の超音波センサと動力を持ったカートで構成される車椅子追尾システムを開発している。しかし、本システムにおいて曲がり角を走行する際に，車椅子と動力を持ったカートにそれぞれ取り付けた超音波センサの位置が超音波通信の可能な範囲から外れ、追尾が困難となる問題があった。本稿では曲がり角での追尾精度を向上させるため、センサの超音波素子をこれまで使用してきた開放型から密閉型に変更し、比較検証を行った。

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スペクトル解析法に基づく安定制約を付加した多変数制御器の直接調整

寺田真也, 弓場井一裕, 平井淳之

セッションID: 210
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.64.0

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モデルフリー設計法は制御対象から得られた入出力データから直接制御器を設計する手法である。これにより，モデルベース設計法におけるモデル化の煩雑さや制御器の高次数化といったいくつかの問題点を回避できる。しかし，設計された制御器が閉ループシステムを安定化する保証がない。そこで，MIMOシステムに対して安定制約を付加したモデルフリー設計法を提案し，シミュレーションより有効性を検証した。

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環状遺伝子制御ネットワークのロバスト安定性解析: 解析的な必要十分条件

大澤周平, 堀豊, 原辰次

セッションID: 211
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.65.0

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生物システムは，外的環境の変化に対する高いロバスト性を有する．本稿では，生体内の環状遺伝子制御ネットワークシステムにおいて，タンパク質濃度に摂動が加わった際のシステム全体のロバスト安定条件を理論解析し，ロバスト性と生物学的パラメタの定量的関係を明らかにする．そこで，まず，大規模システムのロバスト安定性解析法に基づき，ロバスト安定条件が，初等的な図的条件を用いて系統的に得られることを示す．その後，幾何学的考察を経て，システムがロバスト安定となるための必要十分条件を導出する．本結果は，パラメタに関して解析的であるので，多数の遺伝子で構成されるシステムに対し，容易に適用可能であるという特長がある．

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入力むだ時間とOn-Off操作補償による空圧式除振台の制御

小池雅和, 中澤裕司, 千田有一, 池田裕一

セッションID: 212
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.66.0

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本稿で扱う空圧式除振台の特徴としては、入力むだ時間が存在すること、入力として電磁弁のOn-Off操作を要することの２点が挙げられる。しかし最適レギュレータ等では安定化が難しいことが知られており、外乱に対する制振性能の向上にはこれらのダイナミクスを考慮した制御系設計をおこなうことが望ましい。そこで、これらのダイナミクスを考慮した制御系設計をし、その効果を実機による実験を通して検証する。

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多入出力モデル追従型PID制御系の設計

伊藤泰隆, 近藤弘幸, 越智徳昌

セッションID: 213
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.67.0

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多入出力モデル追従型PID制御系は，積分型最適サーボに基づく設計手法によって得られるI-PD制御器に、望ましい出力応答を実現するための規範モデルとフィードフォワード補償器とを追加した制御系である．本手法では，特定の状態空間表現を用いることによって，フィードバック・フィードフォワードゲインを，同時かつ比較的容易に決定できる．提案する設計手法の有効性を制御系設計例と計算機シミュレーションによって示す．

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カー・ロボティクスにおける制御（１）

自動車乗員の頭部運動に基づく車両運動の快適性の評価

今野寛之

セッションID: 214
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.68.0

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我々はこれまでに，ドライバ頭位制御と動揺病の関連解明のため，主観的重力推定誤差SVC(Subjective Vertical Conflict)に基づく動揺病の数理モデルを用い，ドライバの頭部運動の動揺病抑制効果について調査している．本研究では，車両運動の快適性を，乗員の頭部運動に基づく動揺病数理モデルを用いて解析する．

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認知的負荷あによるドライバ視行動への影響を考慮した車線変更意図推定手法

周慧萍, 伊藤誠, 稲垣敏之

セッションID: 215
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.69.0

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本研究では，ドライバに車線変更時より有効な運転支援を提供するため，車線変更準備段階のドライバの視行動を注目し，ドライバ意図の検出手法を提案することを目指している．本論文では，認知的活動による状況認識，運転行動及び意図形成への影響を明らかにし，その考察に基づき，ディストラクティブ状態における車線変更意図の検出及びドライバ支援について検討した．

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カーブ走行を含めた模型自動車のモデル設計の検討

草野洋志, 日高浩一

セッションID: 216
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.70.0

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本発表では車体のカメラから取得される白線情報を利用した模型自動車の自動運転制御のためのモデリングに対して、システム同定を利用した構築を実施している。本モデリングでは直線走行のみではなくカーブ走行データも利用したモデリングの検討を実施している。今回のモデリングではカーブ走行をランダムに蛇行させながら走行するため制御を行いながら同定を実施する必要より，閉ループ同定にてモデリングを行っている。発表ではモデリングの有用性を得られたモデルおよび設計した制御データの検討結果を示す予定である。

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モデル予測制御を用いた二輪車の衝突回避システムに関する研究

野見山龍介, 丸茂喜高, 綱島均

セッションID: 217
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.71.0

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本研究では，自動操舵による二輪車の衝突回避システムについて検討した．モデル予測制御を用いて，緊急回避時におけるライダの身体の動きを考慮して，二輪車のロール運動に制約を設けた制御系設計を行った．障害物回避のシミュレーションにより，最適制御を用いた場合と比較した結果，モデル予測制御により回避性能が向上することを確認した．

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ディーゼルエンジンのモデル予測型EGR－VNT協調制御に関する研究

岩崎晃, 梶原逸朗, 西留千晶, 花村良文, 高田博

セッションID: 218
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.72.0

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ディーゼルエンジンのEGR・VNTシステムは，エンジン特性に関して互いに干渉し，非線形性を有するため，従来制御法による高性能化が困難である．本研究では，システムの非線形性を考慮したモデル予測型の適応制御手法を構築し，EGR-VNT協調制御の高性能化を実現させる．

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操作量飽和を考慮したディーゼルエンジンのEGR-VNT協調制御

江尻革, 藤本純也, 佐々木順, 伊海佳昭, 木下友介, 下谷圭司, 飯澤隆治

セッションID: 219
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.73.0

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ディーゼルエンジン吸気系に対し、排気循環器（EGR)と可変ノズルターボ (VNT)を協調操作して新気量(MAF)と吸気圧(MAP)を制御するＭＩＭＯ制御系を構成した。本報では、特に、操作量の片方が飽和した場合にプラント特性を考慮して非飽和側操作量を修正する飽和補償フィルタの設計法と、アンチワインドアップ制御、ＳＩＳＯ制御等の従来手法との比較、実エンジンを用いた実験結果について報告する。

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カー・ロボティクスにおける制御（２）

無方向性全方向移動ロボットの走行制御

荒垣龍馬, 王碩玉, 三浦直樹, 姜銀来

セッションID: 221
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.74.0

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本研究室では正四面体型の無方向性全方向移動ロボットの研究を行っている．正四面体の頂点それぞれにオムニホイールを装着することによりどの面が底面であっても全方向移動できる．本報告では正四面体の底面となる三輪モデルを用いて運動学モデル・動力学モデルを算出する. PID制御によるロボットが転がって底面変化した場合の直線移動の走行シミュレーション結果を報告する．

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駆動系を活用したSteer-by-Wireの耐故障制御系設計

伊藤章, 早川義一

セッションID: 222
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.75.0

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従来Steer-by-Wireの安全設計において、故障発生時バックアップ用のモータに切り替えるなどして操舵機能を確保する方法が提案されている。しかし、コスト、重量の増加といった問題があり、製品化する際の課題となっている。本発表では、新たなアクチュエータを追加せず、駆動系を活用した耐故障制御系の設計法を提案する。

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右折時における歩行者衝突回避のための自動運転システムに関する研究

松實良祐, ポンサトーンラクシンチャラーンサク

セッションID: 223
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.76.0

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本研究では交差点において対向車や歩行者など多様かつ複雑な状況判断を要する右折行動に着目し，状況認識・右折可否判断・車両制御の一連の行動を自動運転システムにより実現することを目的とする．本稿では，歩行者との顕在リスクに注目し，歩行者の進路変更や停止等の行動変化に伴うリスクの動的変化に対応しうるリスク回避アルゴリズムを提案し，それを実現する自動運転システムの設計及び有効性について検証した．

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レーザレーダによる低速自動運転車両の経路追従制御に関する研究

吉澤孝紀, ポンサトーンラクシンチャラーンサク, 永井正夫

セッションID: 224
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.77.0

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市街地において自動車の自動運転を実現するためには，道路形状の特徴から高精度な自己位置推定と地図生成が必要である．本研究では，車両前方のレーザレーダを用いて生成した走路地図を基に，目的地まで自律走行を行うシステムの開発を目的とする．本報告では，手動運転時に生成した地図上を自動で走行するシミュレーションと，右左折を含む単路での実車実験により経路追従制御システムの有効性を確認した．

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磁気浮上・磁気軸受の制御

多重式磁気浮上システムの開発

第9報：ゼロパワー制御を用いた並列二重磁気浮上の実現

櫻田巧, 水野毅, 高崎正也, 石野裕二

セッションID: 231
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.78.0

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一般に電磁石の吸引力を利用する吸引制御形磁気浮上システムでは，基本的には浮上の対象となる物体（以下では，浮上体と呼ぶ）は単一で，アクチュエータである電磁石を最小で一個用いる．また，各電磁石について，その励磁を行う電流増幅器（以下では，アンプと呼ぶ）を一台用いる．本報では，単一のアンプでゼロパワー制御を用いて二つの浮上体を同時に制御することを実現した．

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複数の磁束源を用いた磁路制御式磁気浮上装置の開発

第1報：二つの可変磁路ユニットを用いた2自由度浮上装置の開発

西村和也, 水野毅, 高崎正也, 石野裕二

セッションID: 232
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.79.0

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磁気浮上方式の一つとして，可変磁路式磁気浮上方式が提案されており，従来の研究において単一の磁束源を用いて浮上体の制御を行っていたが,水平方向の吸引力が垂直方向と比較して約1/10と弱いため，制御が難しいという問題がある．そこで複数の磁束源を用いた多自由度制御が提案されている．本報では二つの磁束源を用いて浮上体の制御と浮上体に働く吸引力測定を行った結果を報告する．

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永久磁石の運動制御を用いた非接触回転機構

回転トルク特性の考察

孫鳳, 鶴身輝, 岡宏一

セッションID: 233
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.80.0

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本報告では，永久磁石の運動制御を用いた非接触回転機構の回転トルク特性を考察する．まず，回転機構と回転原理を紹介し，鉄球の表面にある残留磁気点をモデル化する．いくつかのIEM解析モデルを仮定し，装置の回転トルクの解析を行う．解析結果によって，装置のトルク特性を分析する．そして，歪みゲージを用いた測定装置を作り，装置の回転トルクを測定する．測定結果と解析結果に比較することにより，解析結果の有効性を検証する．

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弾性ロータに対する磁気軸受系のための加々速度ローカルフィードバックの特性

野本卓弥, 内山直樹, 船越大輔, 渡辺亨, 背戸一登

セッションID: 234
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.81.0

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弾性の無視できないロータを支持する磁気軸受システムのモデリングと制御について検討している。拡張低次元化物理モデル化手法を用いてモデル化を行い、PD包含LQ制御法を適用して、磁気軸受けのロータを浮上支持して、弾性２次モードを通過させることを最終的な目的としている。実機とモデルの比較を行い、モデルが実機の挙動を定性的に再現していることが確認された。また、加々速度フィードバックを適用し有効性を検討している。

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ハイブリッド磁気浮上システムにおける鋼板のたわみ抑制に関する考察

成田正敬, 小山内和輝, 吉田圭一, 長谷川真也, 押野谷康雄, 粕谷平和

セッションID: 235
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.82.0

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当研究グループはローラー搬送による薄鋼板表面品質の劣化への対応策として、磁気浮上技術の応用による非接触搬送に関する研究を行っている。これまでに長方形薄鋼板の磁気浮上制御に関する考察を行い、永久磁石を配置したハイブリッド磁気浮上システムを検討している。本報告では様々な厚さの薄鋼板に対してシステムの有効性を確認するため、薄鋼板が磁気浮上した際のたわみを板厚ごとに数値計算によって検討した。

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負の剛性を利用した磁気浮上式サスペンションを備えた搬送車の開発

第2報剛性制御の適用

石野裕二, 水野毅, 高崎正也

セッションID: 236
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.83.0

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搭載物の重心が，懸架装置により支えられている点よりも上にある搬送車を対象とする．対象とするような搬送装置の懸架装置剛性を安定した負の剛性とすると，吊り下げ型のように加減速時に安定する向きに搭載物を傾くことになる．そのため高加減速・高速旋回できる可能性がある．そこで外乱フィードフォワード負の剛性制御を施した磁気浮上を適用し懸架装置の剛性を負とする．

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多重式静電浮上システム

第２報：接続方式と可制御性

加藤貴彰, 水野毅, 高崎正也, 石野裕二

セッションID: 237
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.84.0

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複数の静電浮上システムを１台の電力増幅器によって制御する概念を多重式静電浮上システムとして提案した．多重式静電浮上システムでは直列接続型と並列接続型があり，並列接続型が可制御となる条件はすでに示されている．一方，直列接続型は浮上体の変位によって各静電浮上システムへの印加電圧の大きさが変化するため並列接続型より式が複雑である．今回は直列接続式の可制御性について解析した．

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適応学習システムの理論と応用（１）　

IIRフィルタによるセミブラインド信号分離とシステム同定

杉本謙二, 齋藤紀彦

セッションID: 239
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.85.0

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畳み込み混合に対するブラインド信号分離にはFIR近似による手法が広く知られているが、新田らは推定信号を再利用することでIIRフィルタによる分離を提案した。一方、制御系への入力信号には指令値（既知）と外乱（未知）が含まれるので、本論文ではIIRフィルタによる手法をセミブラインド分離に拡張し、外乱の推定やシステム同定を行う。

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閉ループ環境におけるバイアス補償型部分空間同定法の数値解析

池田建司, 最上義夫, 下村隆夫

セッションID: 240
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.86.0

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筆者らが提案している、閉ループ環境におけるバイアス補償型部分空間同定法のバイアスと分散について、数値的に解析する。提案手法では、雑音モデルを推定する代わりに, プラントモデルの推定値とフィードバック補償器から構成される閉ループ系のモデルを用いて残渣を計算し、雑音の共分散行列を推定し、その影響を推定値から差し引くことによって、不偏推定量を与えている。しかしながら、推定値の分散については、解析ができていない。本稿では、推定値の分散について、数値的に解析し、その特徴を明らかにする。

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推定制御性能を用いた切り換え型PID制御系の一設計

大西義浩

セッションID: 241
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.87.0

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筆者らは制御性能評価によるPID制御器の切り替えを行う方法を提案している．この方法における制御性能評価の方法とは，最小分散制御をベンチマークとする方法である．候補となるコントローラのうち最もゲインの高いものが最適なものであるといえる．そこで，本報告では，閉ループ系を安定にするものの中で最もゲインの高いコントローラを採用する方法を提案する．この際，採用候補のコントローラを含んだ閉ループ系の安定判別を行う必要になるが，これにはオンライン同定によって得られる数式モデルを用いる．

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操業データを用いた進化的ＰＩＤ制御系の一設計

林香予子, 山本透

セッションID: 242
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.88.0

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プロセス系に対しては，今なおＰＩＤ制御が広く適用されている。しかしながら，ＰＩＤパラメータの調整は、制御性能に大きく関係しているため，極めて重要な問題となっている。本報告では，操業データ（閉ループデータ）を用いたモデルフリー型のＰＩＤ制御系設計法として，進化的計算法を用いた手法を提案する。

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適応学習システムの理論と応用（２）

外乱によって生成された入出力データを用いた外乱抑制FRIT法

増田士朗

セッションID: 244
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.89.0

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本稿では，FRIT法による制御器パラメータの調整にある特定の基底関数の線形和で記述されることが仮定された未知外乱によって生成される入出力データを用いる手法を与える．外乱によって生成される入出力データを用いて外乱抑制FRIT法を構成する問題は，大きさ未知のインパルス状の外乱に対して，外乱の大きさと制御パラメータを同時に推定する方法を著者により提案されているが，本稿は，この手法を外乱信号がある特定の基底関数の線形和で記述される場合に拡張するものである．

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パラメータプロジェクションを有する極値探索制御を用いた太陽光発電システムの出力最適化

木下弘之, 藤本陽太郎, 水本郁朗, 神澤龍市

セッションID: 245
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.90.0

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本報告では、太陽光パネルを最適な角度に動かすことで発電効率を最大にする手法の提案を行う。太陽光発電システムにおいて太陽光パネルの角度と発電効率との関係をモデル化することは大変困難である。そこで最適化問題を扱う手法の1つである極値探索制御を用い、太陽光パネル角度の最適化を行うことを考える。提案手法では、急激な天候の変化に対応できるように、極値探索制御にパラメータプロジェクションを加えることでロバスト性を確保する手法を提案している。さらに提案手法の有効性をシミュレーションと実験の両方から確認する。

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風外乱を考慮した劣駆動飛行船の適応追従制御

三田英治, 山田学, 大羽達志

セッションID: 246
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.91.0

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本稿では未知の持続的な風外乱の状況下での飛行船の直線追従問題を考える．風外乱を推定・抑制し，すべての初期状態に対し飛行船と経路との偏差を零にする適応補償器の設計法を提案する．また，シミュレーションによりその有効性を示している．

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近傍アクチュエータ情報を用いた油圧リフタの同調制御

刈谷学, 中越晴哉, 川崎修, 安野卓

セッションID: 247
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.92.0

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3つの油圧アクチュエータで構成される油圧リフタの同調制御について検討した。本稿では、個々のアクチュエータの動特性の補償を非線形オートチューニングコントローラで行い、軸間の同調性能の改善を直接法と間接法の2つの同調コントローラで検討した。また、提案手法を試作リフタに実装しその有効性を確認した。

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ロボットアームの適応軌道制御系の過渡応答改善法

射影アルゴリズムの利用

澤田雅栄, 板宮敬悦

セッションID: 248
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.93.0

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G.C.Goodwinらは，計算トルク法をベースとし，推定パラメータの変化率を活用する制御則によるロボットアームの適応制御法を提案している．この方法では，推定される慣性行列の正定性を確保するために射影アルゴリズムが必要である．しかし，従来の射影アルゴリズムでは，パラメータの変化率が存在しない時刻が生じ，射影に伴い過渡応答が劣化する場合がある．そこで，本発表では，そのような問題が生じない一手法を提案する.

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適応操舵型車両システムにおける理想車両モデルの設計法

田丸慎悟, 卓錦辛, 大屋勝敬

セッションID: 249
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.94.0

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本稿では，モデル追従型適応操舵連結車両の操縦安定性能を向上させるため，操縦者の特性に合わせた理想連結車両モデルの一設計法を提案する．すなわち，操縦者を複数のグループに分け，それぞれのグループに対し理想連結車両モデルを設計するための手法を提案する．そして，複数の理想連結車両モデルを用いて適応操舵制御を行った方が，より良い操縦性能が得られることを数値シミュレーションを用いて示す．

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連続可変動弁機構付SIエンジンの適応トルクデマンド制御

大森浩充, 杉平成広

セッションID: 250
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.95.0

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連続可変動弁機構付SIエンジンは，16入力，5出力のシステムとしてモデリングされている．ここでは，吸気バルブリフト量をトルク推定器と適応則，スミス予測系で構成する手法を提案し，計測自動制御学会の研究会で提案されている実モデルに動作させて，その有効性を検証する．

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環境・エネルギーのためのシステム制御

予測制御を用いた電池を含むパワーネットワークの動的最適潮流計算

畑中健志, 星陽介, 藤田政之

セッションID: 262
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.96.0

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再生可能エネルギーはその発電量の不安定性から，バッファとしてネットワークにバッテリーを含むことが望まれる．この場合ネットワークはダイナミクスを持ち，これまで静的だった最適潮流問題は動的な問題となる．本研究では再生可能エネルギーを含むパワーネットワークの動的最適潮流問題に対して予測制御を適用する．予測制御を用いることで，容量や送電等の拘束を陽に扱うことができる．

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コイル電流独立制御方式ACモータ・インバータ・システムの研究

渡部透, 藤田行茂, ジィエンスマディ, 戸谷幹夫

セッションID: 263
発行日: 2010年
公開日: 2011/02/03

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.53.0.97.0

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　ロボット、ＮＣマシン、電気自動車等でよく使われるＡＣモータについて、従来のＹ結線コイル配線に代えて、各モータコイル電流を独立に制御できるインバータを開発、モータの最大出力、トルク消費電力比を改善できることを示す。

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