JPWO2020004546A1 - 遠隔制御装置、遠隔制御方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、日本国特許出願:特願2018−123230号(2018年 6月28日出願)の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
本発明は、遠隔制御装置、遠隔制御方法及びプログラムに関する。
なお、このプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記録することができる。記憶媒体は、半導体メモリ、ハードディスク、磁気記録媒体、光記録媒体等の非トランジェント(non-transient)なものとすることができる。本発明は、コンピュータプログラム製品として具現することも可能である。
第1の実施形態について、図面を用いてより詳細に説明する。
図3は、遠隔制御装置10のハードウェア構成の一例を示す図である。遠隔制御装置10は図3に例示する構成を備える。例えば、遠隔制御装置10は、内部バスにより相互に接続される、CPU(Central Processing Unit)11、メモリ12、入出力インターフェイス13及び通信インターフェイスであるNIC(Network Interface Card)14等を備える。
mc=0.4kg
g=9.8kg/s
Km=0.023Nm/A
Rm=8.3Ω
rm=0.0065m
mp=0.20kg
lp=0.42m
mp=0.36kg
lp=0.82m
軽い振子では、
K=[−11.180、−73.483、−15.733、−12.633]
とする。
重い振子では、
K=[−11.180、−94.457、−17.256、−23.066]
とする。
α=2.0
ε=0.1
γ=0.95
ζ=−0.1m
ζ(ドット)=0.0m/s
θ=0.05rad
θ(ドット)=0.02rad/s
とした。
θ(ドット)=−0.1rad/s
とした。当該外乱は、振子が少し押された場合を想定している。
[付記1]
上述の第1の視点に係る遠隔制御装置のとおりである。
[付記2]
前記集合算出部は、
前記予測された複数の状態それぞれについて、前記予測された制御対象の状態をフィードバックした制御入力を複数算出することで前記制御入力の集合を算出する、付記1に記載の遠隔制御装置。
[付記3]
前記制御入力決定部は、
前記算出された制御入力の集合に含まれる要素のばらつきを示す統計値と、前記算出された制御入力の集合に関する代表値と、に基づき前記制御対象に出力する制御入力を決定する、付記1又は2に記載の遠隔制御装置。
[付記4]
前記制御入力決定部は、
前記制御入力の集合に関する代表値に比例し、前記ばらつきを示す統計値に対して単調減少な関数を用いて、前記制御入力を決定する付記3に記載の遠隔制御装置。
[付記5]
前記制御入力決定部は、
前記ばらつきを示す統計値が小さい場合には値が大きくなり、前記ばらつきを示す統計値が大きい場合には値が小さくなる補正項を算出すると共に、前記算出された補正項と前記制御入力の集合に関する代表値を乗算することで、前記制御入力を決定する、付記3又は4に記載の遠隔制御装置。
[付記6]
前記制御入力決定部は、前記算出された制御入力の集合に関する代表値として、平均値、中央値及び最頻値のうちいずれか1つを算出する、付記3乃至5のいずれか一に記載の遠隔制御装置。
[付記7]
前記到着パターン生成部は、
待ち行列モデルを用いたモンテカルロシミュレーションにより前記到着パターンを生成する、付記1乃至6のいずれか一に記載の遠隔制御装置。
[付記8]
前記到着パターン生成部は、
前記待ち行列を用いたモンテカルロシミュレーションを繰り返すことで、前記複数の到着パターンを生成する、付記7に記載の遠隔制御装置。
[付記9]
前記到着パターン生成部は、
前記制御入力が待ち行列のキューに到着した段階でサービス時間を割り当てる、付記7又は8に記載の遠隔制御装置。
[付記10]
前記待ち行列モデルは、D/G/1待ち行列モデルである、付記7乃至9のいずれか一に記載の遠隔制御装置。
[付記11]
上述の第2の視点に係る遠隔制御方法のとおりである。
[付記12]
上述の第3の視点に係るプログラムのとおりである。
なお、付記11の形態及び付記12の形態は、付記1の形態と同様に、付記2の形態〜付記10の形態に展開することが可能である。
11 CPU(Central Processing Unit)
12 メモリ
13 入出力インターフェイス
14 NIC(Network Interface Card)
20 制御対象
30 通信ネットワーク
101、203 遅延計測部
102 確率分布生成部
103 到着パターン生成部
104、206 状態予測部
105 集合算出部
106、208 制御入力決定部
201、303 送信部
202、301 受信部
204 遅延確率分布生成部
205 制御入力到着パターン生成部
207 制御入力集合算出部
302 制御部
Claims (12)
- 制御入力の送信時刻と制御対象から送信された状態の受信時刻に基づき通信ネットワークにおける通信遅延を計測する、遅延計測部と、
前記計測された通信遅延の履歴から前記通信ネットワークにおける通信遅延の確率分布を生成する、確率分布生成部と、
前記通信遅延の確率分布に基づき、送信済み又は送信予定の制御入力が前記制御対象に到着する時刻を要素とする、複数の到着パターンを生成する、到着パターン生成部と、
前記生成された複数の到着パターンそれぞれについて、送信予定の制御入力の到着時刻における前記制御対象の状態を予測する、状態予測部と、
前記予測された複数の状態それぞれに対応する、複数の制御入力を算出することで制御入力の集合を算出する、集合算出部と、
前記算出された制御入力の集合に対する統計処理の結果に基づき、前記制御対象に出力する制御入力を決定する、制御入力決定部と、
を備える、遠隔制御装置。 - 前記集合算出部は、
前記予測された複数の状態それぞれについて、前記予測された制御対象の状態をフィードバックした制御入力を複数算出することで前記制御入力の集合を算出する、請求項1に記載の遠隔制御装置。 - 前記制御入力決定部は、
前記算出された制御入力の集合に含まれる要素のばらつきを示す統計値と、前記算出された制御入力の集合に関する代表値と、に基づき前記制御対象に出力する制御入力を決定する、請求項1又は2に記載の遠隔制御装置。 - 前記制御入力決定部は、
前記制御入力の集合に関する代表値に比例し、前記ばらつきを示す統計値に対して単調減少な関数を用いて、前記制御入力を決定する請求項3に記載の遠隔制御装置。 - 前記制御入力決定部は、
前記ばらつきを示す統計値が小さい場合には値が大きくなり、前記ばらつきを示す統計値が大きい場合には値が小さくなる補正項を算出すると共に、前記算出された補正項と前記制御入力の集合に関する代表値を乗算することで、前記制御入力を決定する、請求項3又は4に記載の遠隔制御装置。 - 前記制御入力決定部は、前記算出された制御入力の集合に関する代表値として、平均値、中央値及び最頻値のうちいずれか1つを算出する、請求項3乃至5のいずれか一項に記載の遠隔制御装置。
- 前記到着パターン生成部は、
待ち行列モデルを用いたモンテカルロシミュレーションにより前記到着パターンを生成する、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の遠隔制御装置。 - 前記到着パターン生成部は、
前記待ち行列を用いたモンテカルロシミュレーションを繰り返すことで、前記複数の到着パターンを生成する、請求項7に記載の遠隔制御装置。 - 前記到着パターン生成部は、
前記制御入力が待ち行列のキューに到着した段階でサービス時間を割り当てる、請求項7又は8に記載の遠隔制御装置。 - 前記待ち行列モデルは、D/G/1待ち行列モデルである、請求項7乃至9のいずれか一項に記載の遠隔制御装置。
- 制御対象を通信ネットワークを介して制御する遠隔制御装置において、
制御入力の送信時刻と制御対象から送信された状態の受信時刻に基づき前記通信ネットワークにおける通信遅延を計測し、
前記計測された通信遅延の履歴から前記通信ネットワークにおける通信遅延の確率分布を生成し、
前記通信遅延の確率分布に基づき、送信済み又は送信予定の制御入力が前記制御対象に到着する時刻を要素とする、複数の到着パターンを生成し、
前記生成された複数の到着パターンそれぞれについて、送信予定の制御入力の到着時刻における前記制御対象の状態を予測し、
前記予測された複数の状態それぞれに対応する、複数の制御入力を算出することで制御入力の集合を算出し、
前記算出された制御入力の集合に対する統計処理の結果に基づき、前記制御対象に出力する制御入力を決定する、ことを含む遠隔制御方法。 - 制御対象を通信ネットワークを介して制御する遠隔制御装置に搭載されたコンピュータに、
制御入力の送信時刻と制御対象から送信された状態の受信時刻に基づき前記通信ネットワークにおける通信遅延を計測する処理と、
前記計測された通信遅延の履歴から前記通信ネットワークにおける通信遅延の確率分布を生成する処理と、
前記通信遅延の確率分布に基づき、送信済み又は送信予定の制御入力が前記制御対象に到着する時刻を要素とする、複数の到着パターンを生成する処理と、
前記生成された複数の到着パターンそれぞれについて、送信予定の制御入力の到着時刻における前記制御対象の状態を予測する処理と、
前記予測された複数の状態それぞれに対応する、複数の制御入力を算出することで制御入力の集合を算出する処理と、
前記算出された制御入力の集合に対する統計処理の結果に基づき、前記制御対象に出力する制御入力を決定する処理と、
を実行させるプログラムを記録した非一時的なコンピュータ可読型記憶媒体。
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