インテリジェントチューニングPID制御系の設計とその応用

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06750463
• Research Institution: Okayama Prefectural University
• Principal Investigator: 山本 透 岡山県立大学, 情報工学部, 助教授 (10200825)
• Keywords: 適応制御 / ニューラルネットワーク / インテリジェントシステム / PID制御 / プロセス制御系

Research Abstract

近年,ニューラルネットワーク技術は,パターン認識問題をはじめとして、幅広い分野において適用されている.制御の分野においても,非線形系に対する学習制御を中心に,数多くの適用結果が報告されている.しかしながら,そのほとんどはニューラルネットワークにより,制御入力を直接計算する方式をとっており,結果としてできあがったニューラルネットワークそのものの物理的意味が不明確であるという問題点を有している.一方,ニューラルネットワークの出力にPIDゲインを用いたチューニング型ニューラルネットワークの報告がなされている.この手法は,PIDゲインを出力に用いていることから,前者のような制御入力生成型に比べ,制御系の物理的な意味が明確になるという利点を有している.しかしながら,PIDゲインの調整には比較的長期に渡る学習が必要とされ,オンライン調整には不向きな構造となっている.
そこで,本研究では著者らがこれまでに提案したセルフチューニングPID制御法とニューラルネトワークとを融合させたインテリジェントチューニングPID制御系を提案した.本手法は,これまでセルフチューニングPID制御系では扱えなかった非線形系や高次系に対処することができ,かつオンラインでのPIDゲイン調整を行うことができるという長所を有している.本研究では,数値計算を通して本手法の有効性を検証したが,今後は非線形性が強く,かつむだ時間が大きい化学プロセスに適用し,その有用性と適用限界について考察を行う予定である.

Research Products

• [Publications] Toru YAMAMOTO,et al.: "A Design Method of Self-Tuning PID Controllers" Proceedings of American Control Conference. 3. 3263-3267 (1994)
• [Publications] Toru YAMAMOTO,et al.: "Simplified Stochastic Self-Tuning Controllers" Proceedings of First Asian Control Conference. 2. 291-294 (1994)
• [Publications] 山本 透 ほか: "セルフチューニングPID制御系の設計とポリスチレン反応器への応用" システム制御情報学会論文誌. 7. 448-460 (1994)
• [Publications] 山本 透 ほか: "インテリジェントチューニングPID制御系の一設計" 第3回計測自動制御学会中国支部学術講演論文集. 52-53 (1994)
• [Publications] 山本 透 ほか: "多変数セルフチューニングPID制御系の簡易設計法" 第15回適応制御シンポジウム資料(計測自動制御学会). 69-72 (1995)
• [Publications] Toru YAMAMOTO,et al.: "Intelligent Tuning PID Controllers" Proceedings of IEEE Conf.on Systems,Man and Sybernetics. (to appear.). (1995)
• [Publications] 大松 繁・山本 透: "セルフチューニングコントローラ" 計測自動制御学会(発刊予定), 270 (1995)