ロバストH_∞制御による視覚サーボ系の設計に関する研究

Material type: 文書・図像類

Author: 藤田, 政之ほか

Publisher: -

Publication date: 2001-10-22

Material Format: Digital

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Note (General)：: 金沢大学工学部視覚情報をフィードバックして,運動を制御することは人間のもっとも基本的かつ重要な能力であり,実際の応用も多岐にわたっている.またラグランジアンダイナミクスや剛体運動の変換といった注目を浴びている非線形特性を視覚フィードバック制御システムは有しているため,非線形制御理論による解析を行うこ...

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Material Type: 文書・図像類
Title: ロバストH_∞制御による視覚サーボ系の設計に関する研究
Author/Editor: 藤田, 政之
Fujita, Masayuki
Author Heading: 藤田, 政之
Fujita, Masayuki
Publication Date: 2001-10-22
Publication Date (W3CDTF): 2001-10-22
Alternative Title: A Study on Robust H∞ Control of Visual Servo Systems Design
Periodical title: 平成11(1999)年度科学研究費補助金基盤研究(C) 研究成果報告書概要 = 1999 Fiscal Year Final Research Report Summary
No. or year of volume/issue: 1998 – 1999
Volume: 1998 – 1999
Pages: 2p.-
Text Language Code: jpn
Subject Heading: ロバスト制御
H_∞制御
非線形制御
視覚サーボ
ロボット制御
Robust Control
H_D2∞_D2 Control
Nonlinear Control
Visual Servo
Robot Control
Target Audience: 一般
Note (General): 金沢大学工学部
視覚情報をフィードバックして,運動を制御することは人間のもっとも基本的かつ重要な能力であり,実際の応用も多岐にわたっている.またラグランジアンダイナミクスや剛体運動の変換といった注目を浴びている非線形特性を視覚フィードバック制御システムは有しているため,非線形制御理論による解析を行うことは重要である.本研究ではロボットマニピュレータなどの機械システムのロバスト視覚フィードバック制御に関する研究を行った.とくに消散システム理論に基づいて,視覚フィードバック制御系の安定性およびL_2ゲインによる外乱抑制性能の解析について考察した.はじめに視覚フィードバック制御システムの特徴をとらえるために,平面マニピュレータの視覚フィードバック制御問題を,画像面上の点座標の原点における安定化問題に帰着させ定式化した.そしてマニピュレータダイナミクスの受動性と,2次元回転変換の性質を利用することで,漸近安定性を保証する制御則を導出した.つぎに静止対象の仮定を除くために対象の未知運動を外乱入力と考え,L_2ゲインによる制御性能解析が視覚フィードバック制御において重要であることを提案した.ここでL_2ゲイン解析における消散不等式の解を視覚フィードバックシステムのエネルギー関数を利用して直接構成可能であることを示した.またマニピュレータのダイナミクスモデルのパラメトリックな不確かさに対するロバストな安定性と制御性能を保証する適応H_∞視覚フィードバック制御を提案した.
Motion control of the mechanical systems with visual feedback is a basic ability of human being. Applications that have been proposed widely span manufacturing, car steering and so on. Moreover, the visual feedback control is an important discipline that lies at the intersection between nonlinear control theory and geometric framework of the mechanics and image processing. This research deals with the visual feedback control of robotic manipulators in nonlinear control theoretical aspects.Firstly, the visual feedback control problem of the planar manipulator is considered as the stabilization problem with respect to the image feature position. The passivity of the manipulators and the rotational matrix property derive the visual feedback controller to guarantee the asymptotic stability in the Lyapunov sense.Next, the principal contribution of this research is the design and analysis of the robust visual feedback control in the nonlinear HィイD2∞ィエD2 setting. The HィイD2∞ィエD2 visual feedback control achieves the internal stability and the LィイD22ィエD2 gain disturbance attenuation property against the exogenous inputs, e.g., joint torque disturbances and unknown target motions. For the LィイD22ィエD2 gain performance analysis, the storage function is directly constructed via the properties of the manipulator dynamics and the rotational matrix. Then, the robust visual feedback control against the parametric uncertainties of the manipulator model is proposed. The adaptive HィイD2∞ィエD2 control technique provides the robust visual feedback control algorithm and the storage function for the LィイD22ィエD2 gain performance analysis.
研究課題/領域番号:10650357, 研究期間(年度):1998 – 1999
出典：「ロバストH_∞制御による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10650357（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-10650427/106504271999kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/）を加工して作成
DOI: 10.24517/00064053
Source: https://kanazawa-u.repo.nii.ac.jp/?action=repository_action_common_download&item_id=57783&item_no=1&attribute_id=26&file_no=1
https://kanazawa-u.repo.nii.ac.jp/?action=repository_action_common_download&item_id=57783&item_no=1&attribute_id=26&file_no=1
Access Restrictions: 限定公開
Rights (production): CC BY-NC-ND
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https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-10650427/
https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-10650427/106504271999kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/
Data Provider (Database): 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
Original Data Provider (Database): 金沢大学 : 金沢大学学術情報リポジトリKURA