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研究内容紹介




倒立振子inverted pendulum


  • 研究テーマ概略:     
    • 倒立振子(Inverted Pendulum)とは,私達が子供の頃によく遊んだような,手の平にのせたホウキが倒れないような操作を,制御システムによって行なおうというものである.この制御システムは不安定であるので,当然のように制御をかけなければ,振子は倒れてしまう.振子を倒れないようにするには適当な制御系を構成して振子が倒れないように,安定化させる必要がある.

      倒立振子とは,その構造は単純ではあるが,倒立した状態からほんのわずかでも傾けば倒れてしまうような,強い非線形性を持った不安定なシステムである.また,このような特性により,従来,制御理論の有効性の検証及び制御工学の実験的な好例として幅広く用いられてきた.さらに倒立振子システムの制御は,ロケットの発射台,タワーや高層ビル,二足歩行ロボット,クレーン等多くの応用例を持つ制御工学の典型的な問題として,広く利用されている.

      一言に倒立振子といっても研究目的にあわせて様々なタイプがあり,標準的なものとしては1つの振子を1つのアクチュエーターで制御する単独型と呼ばれるものがあるが,その他にも,振子の支点が平面内を移動する二次元型,振子が弾性変形するフレキシブル型,振子を二つ直列した直列二重型,二本の振子を単独に並列させた二連型(並列型)などの倒立振子に関する研究も多岐にわたって行われている.

      本研究室では,回転型の二連型倒立振子を扱っている.

  • 主な研究内容:
    • 線形H∞制御
    • 非線形H∞制御
    • スライディングモード制御
    • 制御理論のベンチマーク


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