中村研究室

研究内容について

制御工学に関する研究室です。ロボット、モータのような電気機械システムに対する非線形制御理論の構築と、実機実験による有効性の検証を主体とする研究をしています。

モータ班

IPMSMは誘導電動機と比較して高効率かつ省エネルギー化が期待されているが、低速域における制御が困難であり、過渡状態での最大トルク・電流の最適化がなされていない。そこでモータ班では制御リアプノフ関数を用いた非線形制御則を提案し、エネルギー効率の向上を実現した。現在は更なる研究のため、SiCインバータを用いた実験設備の構築を行っている。

二輪車両班

二輪車両班では非線形システムに対して「システム蘇生変換」と呼ばれる状態制約を緩和する手法を用いて障害物回避や安全領域に留まるような研究を行っています。また、Roombaを用いた実機実験によりその有効性を確認しています。

四輪車両班

四輪車両班では数理科学的観点から難しいとされている車両制御のアプローチから車両の操作性を犠牲にすることなく、人間が行う全ての操作において車両の安全性を保証するシステムの構築を主眼とした制御システムの理論の体系化を行っています。現在までにRoboCarを用いて一次元における危険事象回避制御システムを完成することができました。そして現在はステアリングを考慮した二次元へのシステムの拡張を行っています。

ドローン班

飛行班では現在、ロケットやドローンを対象にした制御を目指しています。ドローンやロケットは非線形と呼ばれる複雑なメカニズムを持っています。非線形制御を用いることで、より安定した姿勢制御や目標位置への移動、および軌道追従のための理論研究をしています。それと同時にドローンの製作をおこなっています。設計・デザインから制御理論適用まで、全て研究室で作っています。