宇都宮大学工学部平田研究室のホームページです。

Hirata Laboratory

研究紹介

■ はじめに

CDプレーヤやDVDプレーヤなどの小型電気製品から,自動車,航空機,宇宙機器といった産業応用機器まで,あらゆる製品に制御理論が使われており, 制御理論や制御技術は産業の発展に多大な貢献をしています。 そして,新たな制御理論や制御技術が生まれると,さらなる性能向上や付加価値の増大が見込まれます。 本研究室では,新しい制御理論や制御技術の研究とそれらの実システムへの応用に関する研究を進めています。

■ ハードディスクドライブや精密XYステージの超高速超精密サーボ制御

ハードディスクドライブでは,アクセス速度を高めるため,磁気ヘッドを高速かつ高精度に位置決めしなければなりません。 その性能を決めるのがそこで使われている制御技術であり,現在ではナノメートルオーダーの位置決め制御技術が要求されています。 本研究室では,ハードディスク業界からの強力なバックアップ体制のもと,新しい制御方式の開発と実機を用いた実証実験を通して,さらなる性能向上を目指しています。 これらの手法は,半導体露光装置などに使われるXYステージの位置制御など,ナノメートルの領域の位置制御に応用が可能で, 今後は,当研究室で開発した技術をハードディスク以外のさまざまな産業応 用製品に応用して行きたいと考えています。

■ 超小型飛行体の3次元空間飛行制御

3次元空間を自律的に自由に飛び回り様々なミッションを実行する超小型飛行体が現実のものとなれば, 家庭内の防犯ロボットから,建物の管路や高所など人が立ち入ることのできない場所や大災害時の特殊環境下での情報収集など,様々な応用が考えられます。 特に,数グラム以下の飛行体は墜落時の衝撃が小さいため壊れることがなく,人にも優しいという利点があり,近年注目されはじめています。 この様な飛行体に対する新しい制御システム,制御アルゴリズム等の研究に挑戦してゆきます。

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図3:超小型マイクロフライトロボット

図4:室内ラジコンヘリの自動操縦

■ 自動車関連の制御

自動車には,いろいろなところで制御技術が使われています。 自動車の付加価値を向上するためには,走る,止まる,曲がるといった基本性能の向上はもちろんのこと,運転のしやすさ,快適性の向上も重要です。 本研究室では,企業との共同研究を通して,CVT(無断変速機)のロバスト制御や,ATシフトノブのパワーアシスト制御, 障害物回避支援システムのためのドライバモデルの構築,などさまざまなテーマに取り組んでいます。

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図5:トロイダルCVTの変速比制御

図6:パワーアシストAT

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