Real-time estimation and control of unmeasurable parts by combining physics-based and data-driven models

Research Project

Project/Area Number	25K17789
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 24020:Marine engineering-related
Research Institution	Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
Principal Investigator	金子達哉国立研究開発法人海洋研究開発機構, 技術開発部, 研究員 (90963926)
Project Period (FY)	2025-04-01 – 2028-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2025)
Budget Amount *help	¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000) Fiscal Year 2027: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2026: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000) Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords	ハイブリッドモデル / 動的システム / 動力学 / 制御理論 / 大水深海洋掘削システム
Outline of Research at the Start	動的システムにおいて、制御対象の直接的な計測が困難な場合がある。この場合、制御対象の挙動をリアルタイムで推定し、制御を行う必要がある。しかし、様々な不確実性から物理モデルには精度に限界があり、挙動の推定や制御が困難となる。本研究では、大水深海洋掘削システムを一つの適用事例とし、物理モデルとデータ駆動型モデルのハイブリッドモデルにより、計測不能箇所の挙動推定を行い、その性能を明らかにする。また、ハイブリッドモデルによる挙動推定を活用した制御手法の開発を行い、その性能を明らかにする。また、本研究で検討されるハイブリッドモデルや制御手法の他の海洋開発システムへの応用可能性についても考察する。