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データベーストロバスト学習制御とその応用に関する研究

Research Project

Project/Area Number 16760342
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Control engineering
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

木山 健  大阪大学, 大学院工学研究科, 招へい研究員 (80362656)

Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2006: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Keywordsロバスト制御 / 線形行列不等式 / ランク条件 / 凸緩和方法 / 数値最適化 / モデル集合 / 学習 / 時系列データ
Research Abstract

制御対象の入出力時系列データに基づくオンラインでのロバスト制御系設計を行うため,まず,その基礎となるオフラインでの一般的なロバスト制御系設計問題,さらに,制御対象とコントローラの同時設計問題が可解であるための必要十分条件が,線形行列不等式(LMI)にランク条件が付加された形式で記述可能なことを示しました.また,このランク条件付きLMI問題の解法として,拡張された線形化法を提案しました.この方法の検証を行いましたところ,従来の代表的数値最適化方法である射影法と比較し解の精度を下げることなく,計算量をかなり軽減化可能という結果を得ました.ただし,この可解条件を解こうとした場合,拡張された線形化法であっても計算量が非常に増してしまうため,オンラインでの制御対象のモデル化とコントローラの同時設計を意味する学習制御への計算量の負荷のさらなる低減化を考え,LMIでの同時設計問題を検討しその解決方法の見通しを得てきました.計画当初とは予想外の拡張された線形化法(凸緩和方法)からLMI(内点法)に基づく同時設計方法への転換とのことで,同時設計の前に基礎的な結果としてLMIによる制御入力の飽和などを有する分散型制御系設計の結果をまず導出しました.以上を踏まえ,拡張された線形化法とLMIによる方法のこれまでの研究成果をいくつかの国内外の学会発表および雑誌への論文掲載や投稿もいたしました.また,これらの制御理論面の結果を受け,簡便なモーターを例に実機検証を行うための実験環境を構築し,実機での制御を考えた場合に問題となる,入力飽和などの非線形性へ対処および,数式モデルをたてる状態方程式表現に関する研究も平行して行い,これらの研究成果の雑誌への論文掲載なども実行いたしました.

Report

(3 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2007 2006 2005 2004

All Journal Article (13 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] l2性能保証領域に基づく飽和を有する離散時間ロバスト制御系の切替制御と実験的検証2007

    • Author(s)
      木山 健
    • Journal Title

      システム制御情報学会論文誌 20巻6号(掲載予定)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 物理的・工学的実情との整合性を考慮した和分型状態方程式表現-基礎的性質および安定性の解析2006

    • Author(s)
      木山 健
    • Journal Title

      システム制御情報学会論文誌 19巻4号

      Pages: 132-141

    • NAID

      10017534746

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 和分型/差分型状態方程式表現に基づくロバスト制御系の解析/設計条件の関運牲について2006

    • Author(s)
      木山 健
    • Journal Title

      システム制御情報学会論文誌 19巻10号

      Pages: 400-409

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] The relation between polytopic and multiplier approaches for anti-windup control synthesis2006

    • Author(s)
      Tsuyoshi Kiyama
    • Journal Title

      Proceedings of 5th IFAC Symposium on Robust Control Design (CD-ROM)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 物理的・工学的実情との整合性を考慮した和分型状態方程式表現-基礎的性質および安定性の解析2006

    • Author(s)
      小林 孝一, 木山 健, 北森 俊行
    • Journal Title

      システム制御情報学会論文誌 19巻4号(掲載予定)

    • NAID

      10017534746

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 飽和を有する制御系の積分2次性能解析/設計のためのポリトープ的手法の効用と限界2005

    • Author(s)
      木山 健, 竹中 光嘉
    • Journal Title

      システム制御情報学会論文誌 18巻9号

      Pages: 301-311

    • NAID

      130002037965

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 拡張された線形化法に基づく一般的ロバスト制御系設計2005

    • Author(s)
      木山 健, 坂元 拓海, 原 辰次
    • Journal Title

      日本シミュレーション学会誌「シミュレーション」 24巻2号

      Pages: 151-158

    • NAID

      110003969618

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Reliability and efficiency of extended linearization algorithms for general robust control problems2005

    • Author(s)
      Tsuyoshi KIYAMA, Takumi SAKAMOTO
    • Journal Title

      16^<th> IFAC World Congress in Prague CD-ROM

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] パワーアシストスーツの研究開発2005

    • Author(s)
      植田 慶輔, 木山 健
    • Journal Title

      日本ロボット工業会機関誌「ロボット」 162号

      Pages: 16-19

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 拡張された線形化法に基づく一般的ロバスト制御系設計2005

    • Author(s)
      木山 健, 坂元 拓海, 原 辰次
    • Journal Title

      日本シミュレーション学会誌「シミュレーション」 (掲載予定)

    • NAID

      110003969618

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Reliability and efficiency of extended linearization algorithms for general robust control problems2005

    • Author(s)
      Tsuyoshi KIYAMA, Takumi SAKAMOTO
    • Journal Title

      16^<th> IFAC World Congress in Prague (発表予定)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Finite frequency property-based robust control analysis and synthesis2004

    • Author(s)
      Tsuyoshi KIYAMA, Emi NISHIO
    • Journal Title

      2004 American Control Conference, Conference Proceedings (CD-ROM)

      Pages: 3962-3967

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 拡張された線形化法に基づく制御系設計2004

    • Author(s)
      木山 健, 西尾 恵美, 坂元 拓海
    • Journal Title

      第48回システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集

      Pages: 151-152

    • NAID

      130006982553

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Book] パートナーロボットの資料集成「操作性の優れたパワーアシストスーツを目指して」2005

    • Author(s)
      木山 健, 植田 慶輔
    • Total Pages
      15
    • Publisher
      株式会社エヌ・ティー・エス
    • Related Report
      2005 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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