Details of a Researcher - Nishimura, Hidekazu

Papers - Nishimura, Hidekazu

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車両運動シミュレーション用エンジンベンチのロバスト制御

君嶋和之，西村秀和

日本機械学会論文集，Ｃ編 (日本機械学会) 67 ( 653 ) 94- 101 2001

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

Motion Control of an Inverted Pendulum via Final-State Control

NISHIMURA Hidekazu

'JSME International Journal, Series C' (Japan Society of Mechanical Engineers) 43 ( 3 ) 625-631 2000.09

Research paper (scientific journal), Single Work, Accepted

入力の飽和を考慮して所望の時間に指定された終端状態に持って行くための制御方法を提案している．双曲線正接関数を導入することで入力の飽和を与え，かつその時間微分を考慮することで始点と終点で入力をゼロとすることができることを示している．そして，倒立振子の振り上げ制御に提案手法を適用し，制御実験を行っている．学習によって得られたフィードフォワード入力は台車の稼働範囲内で数回台車を振幅させて振子を振り上げることができ，有効性が検証されている．

フィードフォワードのトルク入力による２リンク猫ひねりロボットの終端状態制御

NISHIMURA Hidekazu

日本機械学会論文集，Ｃ編 (日本機械学会) 66 ( 643 ) 857-863 2000.03

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

猫ひねり運動は一階の非ホロノミック拘束条件を有する問題で，従来角運動量保存則のみで考察されてきた．当該論文では猫ひねり運動を腰回り直交方向に２入力を有する２リンクロボットに行わせるためのフィードフォワードのトルク入力を求めている．モデリングに際してはラグランジュ-ダランベールの原理を用い，線形パラメータ変動系へ変形し，適切な初期入力を与え誤差学習による終端状態制御を施すことで，所望のトルク入力を求めている．

アクチュエータの制約を考慮に入れたアクティブ動吸振器による構造物の振動制御

NISHIMURA Hidekazu

日本機械学会論文集，Ｃ編 (日本機械学会) 66 ( 641 ) 53-59 2000.01

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

アクティブ動吸振器を用いた構造系の制振では，制御系設計仕様よりも大きな外乱が入力された場合，吸振器質量変位が許容範囲を超えるため，制御機能の停止あるいは吸振器質量の原点復帰が必要とされるが，当該論文では，吸振器質量変位の制約を考慮した制御系設計を行う方法を提案している．非線形ばねにより吸振器質量の変位に制約を与えるとともに，ゲインスケジュールド制御を施すことで，吸振器質量変位限界でも適切な制御入力を発生し，優れた制振性能を発揮することをシミュレーションにより検証している．

タワークレーンの起伏・旋回方向の分散制御

NISHIMURA Hidekazu

日本機械学会論文集，Ｃ編 (日本機械学会) 65 ( 640 ) 4692-4699 1999.12

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

タワークレーンの制御問題について，起伏面内のみならず，旋回方向の運動について同時に制御するための設計手法として，起伏方向と旋回方向を分散型の制御系により制御することを提案している．すなわち，制御対象のモデルそのものには起伏方向と旋回方向の連成があるが，制御系設計時にはこれを独立しているものと仮定し，制御系設計を施している．分散制御によって制御系設計は容易となり，また，制御実験結果から分散制御されたタワークレーンは十分な整定性能を有することを明らかにしている．

Gain-scheduled Control of a Tower Crane Considering Varying Load-Rope Length

'Kiyoshi Takagi, Hidekazu Nishimura'

'JSME International Journal, Series C' (The Japan Society of Mechanical Engineers) 42 ( 4 ) 914- 921 1999

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

タワークレーンの吊り荷ロープ長変動を考慮したゲインスケジュールド制御

NISHIMURA Hidekazu

日本機械学会論文集，Ｃ編 (日本機械学会) 64 ( 626 ) 3805-3812 1998.10

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

柔軟構造系上に搭載されたクレーンについて，吊り荷振れ，タワー部の振動，ブーム角度の位置決めの同時制御を行うための吊り荷ロープ長変動を考慮した制御系設計を提案している．吊り荷ロープ長変動に関するパラメータ変動系を導出することで，線形行列不等式に基づくゲインスケジュールド制御を施している．提案した設計手法により得られた制御器をリアルタイム離散化によりコンピュータに実装し，Ｈ∞固定制御器よりも優れた整定性能を示すことを実験により実証している．

Motion Control for Three-Link Brachiation Robot by Using Final-State Control with Error Learning

NISHIMURA Hidekazu

IEEE/ASME Transactions on Mechatronics (IEEE/ASME) 3 ( 2 ) 120-128 1998.06

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

雲梯動作の可能な３リンク２入力のブラキエーションロボットについて，その運動制御実験について論じている．第一関節は回転自由とし，第２，第３関節にはACサーボモータを配し，リンク終端には電磁石を有する機構としている．誤差学習を用いた終端状態制御を適用し，２つのモータへ与えるべきフィードフォワードのトルク入力を求め，制御実験を行った結果，所望の運動制御が行えることが実証されている．

タワークレーンの制御（ブーム起伏角方向に関する制御）

NISHIMURA Hidekazu

日本機械学会論文集，Ｃ編 (日本機械学会) 64 ( 619 ) 127-134 1998.03

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

高所作業を目的とした柔軟構造を有するタワー部に搭載されたクレーンの操縦には熟練を要し，特に吊り荷の地切り，着地時にはタワー部に大きな振動が生じる．本論文では，特別な制振装置を取り付けることなく，クレーンが本来有するモータのみでタワー部の振動のみならず，吊り荷振れ，ブーム位置決め制御を行うための制御系設計を起伏面内のみについて行っている．起伏面内に関するタワークレーンのモデルをラングランジュの方法により導出し，Ｈ∞制御を適用することにより，所望の制御性能が得られることをシミュレーションと実験により示している．

Active Vibration Isolation Control for a Multi-Degree-of-Freedom Structure with Uncertain Base Dynamics

NISHIMURA Hidekazu

'JSME International Journal, Series C' (Japan Society of Mechanical Engineers) 41 ( 1 ) 37-45 1998.03

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

多自由度構造系に対するアクティブ免震装置の制御系設計方法について論じ，従来のスカイフック制御法ではすべての質点の絶対速度を抑えることを目的とするのに対して，制御対象の最下層部の絶対速度とその上の層との相対変位を抑えることが等価であることを示している．そして，これを評価することで，制御対象構造物の基礎部の動特性が存在する場合にも優れたロバスト性を有することを構造化特異値を指標として定量的に示し，また，制御実験により実証している．

センサレスアクティブ動吸振器による多自由度構造物のスライディングモード制御

NISHIMURA Hidekazu

日本機械学会論文集，C編 (日本機械学会) 63 ( 606 ) 328-334 1997.02

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

弾性アームの周波数成形型スライディングモード位置決め制御

NISHIMURA Hidekazu

日本機械学会論文集，C編 (日本機械学会) 63 ( 606 ) 431-437 1997.02

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

ハーモニックドライブ機構を介してモータによりロボットアームを駆動する際にはハーモニックドライブの摩擦を無視することはできない．正確な弾性アームの位置決め制御を行うためには，何らかの形で摩擦の考慮が必要となる．そこで，本論文では，弾性アームの位置決め制御にスライディングモード制御を適用し，制御入力と非線形摩擦入力のマッチング条件を利用した摩擦補償を行い，実験によりその有効性を検証している．また，制御対象が弾性構造物であるため，超平面を周波数整形し，かつ，スライディングモード出力フィードバック制御系の設計手法を示し，その有効性を示している．

誤差学習による終端状態制御を用いたブラキエーションロボットの運動制御

NISHIMURA Hidekazu

日本機械学会論文集，C編 (日本機械学会) 63 ( 605 ) 182-189 1997.01

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

根元関節が非駆動の２入力３リンクブラキエーションロボットは重力を利用して移動することのできるロボットであり，リンクの振幅に依存する非線形システムである．この論文では，その運動制御を実現するために，まず，非線形モデルを線形パラメータ変動系に変換し，誤差学習を取り入れた終端状態制御によりある初期状態から，終端状態へ移動するための制御入力を求める方法を示している．数値シミュレーションにより，その有効性を検証している．

μ設計理論で周波数成形されたスライディングモード制御による柔軟構造物のアクティブ制御

NISHIMURA Hidekazu

日本機械学会論文集，C編 (日本機械学会) 62 ( 602 ) 3850-3857 1996.10

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

スライディングモード制御に用いる超平面をμ設計理論により周波数整形することで，モデル化されない柔軟構造物の高次モードのスピルオーバを抑制しながら，振動制御を行う制御系設計手法を示している．そして，アクティブ動吸振器の制御系設計にこの手法を適用し，柔軟構造物の振動制御に対して本手法が有効であることをシミュレーションと実験により検証している．

Ｈ∞/μ Control Based Frequency-Shaped Sliding Mode Control for Flexible Structures

NISHIMURA Hidekazu

'JSME International Journal, Ser. C' (Japan Society of Mechanical Engineers) 39 ( 3 ) 493-501 1996.09

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

弾性構造物の振動制御に適用する際には，モデル化されない高次モードのスピルオーバを抑制する必要がある．通常のスライディングモード制御では，制御入力の急激な変動があるため，スピルオーバを励起しやすいという問題があった．この論文ではスライディングモード制御を設計する際に設定する超平面をＨ∞／μ制御設計により周波数整形し，モデル化されない高次モードを励起しないスライディングモード制御を設計する手法を示している．

弾性倒立振子-台車系に対するH∞サーボ設計

西村秀和，大貫　修，野波健蔵，戸谷隆美

計測自動制御学会論文集 (計測自動制御学会) 32 ( 7 ) 1035-1042 1996

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

走行クレーンのロープ長変動に対するゲインスケジュール位置決め制御

西村秀和，種村英朗，野波健蔵

日本機械学会論文集，Ｃ編 (日本機械学会) 62 ( 599 ) 2692-2697 1996

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

アクティブ動吸振器による多自由度構造物の極配置領域指定H∞制御

西村秀和，野波健蔵，中田　修

日本機械学会論文集，Ｃ編 (日本機械学会) 61 ( 584 ) 1351-1358 1995

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

フィードフォワード入力を用いた終端状態制御のパラメータ変動に対するロバスト制御（走行振り子の位置決め制御による検証）

西村秀和，舟木厚司，戸谷隆美

日本機械学会論文集，Ｃ編 (日本機械学会) 61 ( 587 ) 2938-2944 1995

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

Robust Control of Magnetic Levitation Systems by Means of H∞ Control / μ Synthesis

'Kenzo Nonami, W. He, Hidekazu Nishimura'

'JSME International Journal, Ser. C' (The Japan Society of Mechanical Engineers) 37 ( 3 ) 513-520 1994

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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