六足歩行機構

昔作ったものをあさってたら六足歩行機構が出てきました．

ブログのタイトルのところにあるアニメーションのような機構で，モーター１つで歩いてるような動きが出来ます．

完成図

実際の動作の様子

MATLAB対応のSyntaxHighlighter

！！　ここの内容はもう古いです．新しいバージョンを作りました ！！

MATLABのソースファイルに対応したBloggerで使える整形ツールを探してたんですが，無いようなのでSyntaxHighlighterを改造してみました．

やっぱり人の書いたプログラムもたまには見てみるものですね．勉強になります．
ちなみに追加したコードはこんな感じ．

dp.sh.Brushes.Matlab = function()
{
var keywords = 'break case catch classdef continue else elseif ' +
   'end for function global if methods otherwise ' +
   'persistent properties return switch try while';
this.regexList = [
{ regex: new RegExp('%.*', 'gm'),    css: 'comment' },   // one line comments
{ regex: dp.sh.RegexLib.DoubleQuotedString,     css: 'string' },   // strings
{ regex: dp.sh.RegexLib.SingleQuotedString,     css: 'string' },   // strings
{ regex: new RegExp(this.GetKeywords(keywords), 'gm'),  css: 'keyword' }   // c# keyword
];

this.CssClass = 'dp-c';
this.Style = '.dp-c .vars { color: #d00; }';
}

dp.sh.Brushes.Matlab.prototype = new dp.sh.Highlighter();
dp.sh.Brushes.Matlab.Aliases = ['matlab', 'MATLAB'];

Firefoxでは折り返しがうまく行きませんね．そのうち改善されるかな？
PSOのプログラムとかをこれを使って密かに追加したので良かったら見てくださいませ．

MATLAB用PSOクラス

(English version is HERE.)

MATLABの2008aからオブジェクトの新しい書き方が導入されました．

あんまりオブジェクト指向なプログラミングの経験はないのですが，新しい書き方はだいぶ簡単で使いやすいと思います．

というわけで，とりあえず PSO のルーチンを2008a仕様に書き換えてみました．

pso.m -- PSOクラス
psotest.m --- pso.mの使用例，ベンチマーク問題を解きます．psotest2.m --- pso.mの使用例，簡単な制約付き最適化問題を解きます．

使い方はpsotest2.mを見ればだいたいわかるはず‥

アルゴリズムに関する詳細はIFAC2008の発表予稿，もしくはAutomaticaを見られる環境であれば

• Ichiro Maruta, Tae-Hyoung Kim, Toshiharu Sugie,
  Fixed-structure H∞ controller synthesis:
  A meta-heuristic approach using simple constrained particle swarm optimization,
  Automatica, In Press, Corrected Proof,
  Available online 1 January 2009

を参照してくださいませ．

PSOによる固定構造補償器設計

韓国のIFACではPSO(Particle Swarm Optimization)という最適化アルゴリズムを使った固定構造補償器設計について発表してきました．

発表のメインは，制御系設計で必要となる拘束条件（閉ループの安定性とか）を簡単に扱う方法の提案で，これによってPSOのお手軽さを損なわずに制御系設計をすることが出来ます．

PID制御器のチューニングみたいな，設計変数が少なくて，それでいてパラメータの増減と性能との因果関係がそこそこ強い問題に関しては，PSOは強くてお手軽です．

あまりにもお手軽なので，解析解があるような場合にもPSOで設計しちゃっていいんじゃないかと思うほどです．

理論を研究する立場としては，おもしろくないことこの上ないですが（笑）．

しかし，前提となっているのはしっかりしたプラントのモデルで，実用上はこっちの方がネックになるでしょうから，次は連続時間のシステム同定と制御系設計を同時に行えるような理論の構築を目指したいなーとか思っています．

Campi先生のVRFTとかはすごく良いと思うのだけど，やっぱり離散時間システムのいやらしさというか，サンプリング間隔を短く取ることが必ずしも結果に寄与しないというのが単に腹が立つだけでなく，実用上も問題だと思うので．

一応，興味を持たれた方のために発表の参照情報を置いておきます．

Automaticaに投稿した段階では，制約条件の扱いをALPSOという方法で行っていましたが，これは複雑な上に性能が優れているわけではないので，IFACで提案した方法の方が優れていると思います．

I. Maruta, T.H. Kim, T. Sugie:
Synthesis of fixed-structure H-infinity controllers via Constrained Particle Swarm Optimization,
Proceedings of the 17th IFAC World Congress, Seoul, Korea, pp. 7843-7848  (2008. 7)
発表スライド（PDF)

ちなみに発表ではH∞ノルムに基づいた設計仕様を扱っていますが，応答とかに関する仕様を与えても，十分実用的に動くはずです．

そういう場合だと解析解が存在するケースや，もっと効率的な方法がある場合も少なくないでしょうが，PSOよりお手軽な方法はそうないでしょうから，PSOで失敗してから検討してみても良いと思います（笑）

PSOの実装については（自分でやっても大した手間ではないのですが‥）後日また書く予定です．