学科　坂本研究室

坂本研究室

実際の現象に忠実な制御理論とその実用化

航空機や衛星の複雑な動きを正確に操る

制御理論は、航空機や人工衛星、自動車など様々なモノを思いどおり操るために利用されています。そのほとんどは、実際の複雑な動きのごく一部を、時間経過とともに一定量変化するような単純な動きとみなして行う「線形制御」です。しかし、航空機が急激に大きく機首を上げる動きや衛星が姿勢を変える動きをはじめ、現実のモノの動きを広範囲にわたり正確に操ろうとすると、「非線形制御」でなければカバーしきれません。その際に問題となるのが、「ハミルトン-ヤコビ方程式」と呼ばれる偏微分方程式。半世紀もの間、その解法は極めて複雑で、実用化は困難とされてきました。それを可能にしたのが、数学的観点から制御理論にアプローチした私の研究です。新たな解法を提案したのに加え、そのロジックをプログラム化して、複雑な動きをする実験装置の制御に成功しました。さらには、企業との共同研究により、再利用型ロケットの着陸時の姿勢制御などへの応用も行いました。また、体操選手が行うような複雑な運動がこの方程式から実現できることもわかってきました。多様な場面で現実のモノの動きを正確・精密に操ることを可能とする非線形制御を、理論の確立で満足せず社会に役立てるため、さらなる研究に取り組んでいます。

担当教員

　坂本 登　教授

〔専門分野〕
　制御工学、制御理論、航空宇宙システム