2016 Fiscal Year Annual Research Report
Sparse Control Theory for Green Technology
Project/Area Number |
15H02668
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Research Institution | The University of Kitakyushu |
Principal Investigator |
永原 正章 北九州市立大学, 環境技術研究所, 教授 (90362582)
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Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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Keywords | スパースモデリング / 最適制御 / マルチエージェントシステム / 分散最適化 / 分散制御 / 省エネルギー / IoT / Cyber-Physical Systems |
Outline of Annual Research Achievements |
省エネルギーのためのスパース最適制御理論の構築に関する研究について,本年度は特にインド工科大学ムンバイ校,ドイツ・パダボーン大学およびテキサス工科大学ダラス校との国際共同研究,また京都大学,広島大学,東京工業大学との国内共同研究が大きく推進した.これらの成果を含む研究成果は,当該分野を代表する国際学術雑誌 (IEEE Transactions on Automatic Control, IEEE Signal Processing Letters, Systems and Control Letters および EURASIP Journal on Advances in Signal Processing) および国際会議 (IEEE CDC, IEEE ICASSP, MTNS, ACC, etc) 等で発表された. スパース最適制御理論は線形系においては,本年度はその応用に特に力を入れた.特に,IoT (Internet of Things) や Cyber-Physical Systems (CPS) など,近年大きく注目されているシステムに対する基礎理論であるマルチエージェントシステムへのスパース最適制御理論の拡張に成功した.省エネルギーを考慮した分散最適化,および分散制御系の設計理論という新しい枠組みでの研究課題を発見し,現在もその理論的な枠組みの構築を推進中である. 制御信号のスパース性と制御信号の滑らかさは一般には相反する性質となり,それらを制御するためにはスパース性を導くL1ノルム項と滑らかさを導くL2ノルム項との和を正則化項に持つスパース最適制御の計算が必要となる.この計算に,近年注目されている CLOT (Combined L-One and Two) ノルムの概念を導入し,スパースかつ滑らかな制御の設計理論をテキサス工科大学ダラス校のVidyasagar教授との共同研究で得た.この成果は2017年度の国際会議IFAC World Congressで発表予定である.
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初計画していたネットワーク化制御系への拡張を超えて,マルチエージェントシステムへのスパース最適制御理論の拡張に成功し,省エネルギーを考慮した分散最適化,および分散制御系の設計理論という新しい枠組みでの研究課題を発見した.また,制御信号のスパース性と制御信号の滑らかさを同時に考慮する新しい手法である CLOT (Combined L-One and Two) ノルムを導入した新しい設計法ををテキサス工科大学ダラス校のVidyasagar教授との共同研究で得た.これらの成果は,当初の計画にはなかった新しい成果であり,計画以上に研究が進展していると言える.
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Strategy for Future Research Activity |
マルチエージェントシステムへのスパース最適制御理論の拡張をさらに進めるとともに,CLOTノルムを用いた設計理論の構築も推進する.また,理論の応用として,ドローン等の実機を用いた実証を行い,社会実装を目指した研究にも着手する.これらの研究をさらに加速するために国際および国内の共同研究を大幅に拡大する予定である.
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Research Products
(33 results)
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[Presentation] スパースモデリング2017
Author(s)
永原正章
Organizer
SICE第4回制御部門マルチシンポジウム
Place of Presentation
岡山大学(岡山県岡山市)
Year and Date
2017-03-06 – 2017-03-06
Invited
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[Book] 倒立振子で学ぶ制御工学2017
Author(s)
川田昌克,東俊一,市原裕之,浦久保孝光,大塚敏之,甲斐健也,國松禎明,澤田賢治,永原正章,南裕樹
Total Pages
226 (60-75, 119-132, 169-196)
Publisher
森北出版
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