論文

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．

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．

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．

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．

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．

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．