非線形H_∞モデル予測制御によるオブザーバ型動的視覚サーボ系の設計に関する研究

• 資料種別: 文書・図像類
• タイトル: 非線形H_∞モデル予測制御によるオブザーバ型動的視覚サーボ系の設計に関する研究
• 著者・編者: 藤田, 政之; Fujita, Masayuki
• 著者標目: 藤田, 政之; Fujita, Masayuki
• 出版年月日等: 2005-04-18
• 出版年（W3CDTF）: 2005-04-18
• 並列タイトル等: On the Design of Observer-based Dynamic Visual Servo Systems via Nonlinear H_∞ Model Predictive Control
• タイトル（掲載誌）: 平成15(2003)年度 科学研究費補助金 基盤研究(C) 研究成果報告書概要 = 2003 Fiscal Year Final Research Report Summary
• 巻号年月日等（掲載誌）: 2002 – 2003
• 掲載巻: 2002 – 2003
• 掲載ページ: 2p.-
• 本文の言語コード: jpn
• 件名標目: モデル予測制御; 非線形制御; Η_∞; 視覚サーボ; 視覚フィードバック; ロボット制御; ロバスト制御; ディジタル制御; H_∞制御; Model Predictive Control; Nonlinear Control; Visual Servo; Visual Feed back; Robot Control; Robust Control; H_∞ Control; Digital Control
• 対象利用者: 一般
• 一般注記: 金沢大学工学部; 本研究では,まず視覚サーボ問題を数学的にモデリングし,得られた数学モデルに基づき,制御系設計のための問題設定をおこなった.そして,設定された制御目的を満足するように制御系設計をおこなった.制御系設計の際には系のロバスト化のため,エネルギー関数を非線形Η_∞制御系設計法に基づき整形し,モデル予測における最適性を達成するように整形することで,視覚サーボ制御に対する非線形モデルΗ_∞予測制御系設計を進めた.同時に,ロボットとディジタル制御装置,カメラ・画像処理装置で構成される現有の視覚サーボシステムに,高速ディジタル制御装置とリアルタイム制御装置を組み入れて,基本的な動作が可能となるように実験の準備を進めた.そして,計算された制御則を実現するためのリアルタイム用ソフトウェアを開発した.この開発のためには,現有の開発支援用ソフトウェアを活用し,作業の効率化をはかった.また,実システムによる実験の準備として最適問題を解くアルゴリズムを考えシミュレーションをおこなった.開発された制御用ソフトウェアを高速ディジタル制御装置に移植し,視覚サーボ実験を実施した.ロボットマニピュレータ,高速ディジタル制御装置,カメラおよび画像処理装置を組み合わせて構築された視覚サーボ実験装置に対して,綿密な制御性能評価実験をおこなった.そして,得られた実験結果に対するデータ解析を,現有の高性能ワークステーションを用いておこなった.ここでは,実験の結果を系統的に検証するために,その平均的傾向とあわせて,最悪の状態でどのような振舞いをするのかについても十分に注意して検討を進めた.また,実験の結果とシミュレーションの結果を比較することにより,提案する制御則の制御性能と併せて開発したリアルタイム用ソフトウェアと最適問題を解く計算アルゴリズムについての検討もおこなった.そして最後に,研究成果のまとめと発表をおこなった.; In this research, we consider the design of observer-based dynamic visual servo systems via nonlinear H_∞ model predictive control. Firstly, the 3-D visual feedback control problem is established as the robot control problem and the estimation problem of the relative rigid body motion between the camera and the target object. For this problem, we propose a nonlinear H_∞ model l)redicti~7e control law for the visual servo systems. Specifically, the appropriate energy function to the proposed control law plays an important role in the control design.Secondly, the dynamic visual servo system is constructed from a robot manipulator, a camera and an image processing board with a. high-performance DSP and a. real-time system. While we provide real-time software for implementing the proposed control law to the real system, the algorithm for optimal problems is considered in order to calculate the controller by the real system.Finally, we have experiments for evaluating the control performances using the constructed dynamic visual servo system. Experimental results are analyzed exactly by a high-performance workstation. Not only the states of the average but also the states of the worst case are considered in order to verify the proposed control law with experimental results systematically. Moreover, the real-time software and the algorithm for optimal problems are reconsidered via, simulations and experiments.; 研究課題/領域番号:14550442, 研究期間(年度):2002 – 2003; 出典：「非線形H_∞モデル予測制御によるオブザーバ型動的視覚サーボ系の設計に関する研究」研究成果報告書 課題番号14550442（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-14550442/145504422003kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/)を加工して作成
• DOI: 10.24517/00063715
• 一次資料へのリンクURL: https://kanazawa-u.repo.nii.ac.jp/?action=repository_action_common_download&item_id=57445&item_no=1&attribute_id=26&file_no=1
• オンライン閲覧公開範囲: 限定公開
• 著作権情報: CC BY-NC-ND
• 関連情報: https://kaken.nii.ac.jp/ja/search/?kw=90181370; https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-14550442/; https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-14550442/145504422003kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/
• 連携機関・データベース: 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）; https://irdb.nii.ac.jp
• 提供元機関・データベース: 金沢大学 : 金沢大学学術情報リポジトリKURA