2015 Fiscal Year Research-status Report
近似模倣と近似交替模倣に基づく組込み制御システムのロバストスーパバイザ理論の創成
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15K14007
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
潮 俊光 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (30184998)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 制御工学 / システム工学 / 組込み制御 / 模倣関係 / ロバストスーパバイザ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
物理プラントモデルとその抽象化プラントモデルを遷移システムで表した．物理プラントモデルと抽象化プラントモデルには近似縮小交替模倣関係があると仮定した．この抽象化プラントと模倣関係を持つように目標遷移システムを与えた．物理プラントからの出力（状態の一部）を基にプラントの状態を推定するシンボリック観測器の構成方法を示した．物理プラントの状態において，出力が同じとなる状態の集合を，互いに素である部分領域に分割して抽象化した．その抽象化された状態集合上の遷移関係が物理プラントの状態と近似縮小交替模倣関係を満たすような遷移システムを構成した．この遷移システムの状態のベキ合を状態集合とするとシンボリック観測器が構成できることを示した．この観測器は物理プラントと近似縮小模倣関係となることを示し，出力列から推定した遷移可能なすべての状態を求められることを示した．この観測器を用いて，物理プラントの振る舞いが目標トランジションシステムの振る舞いと近似交替模倣関係となることを示し，この意味で制御されたプラントは目標トランジションの振る舞いに追従することを示した．
次に，制御入力に遅れがある物理プラントを考えた．物理プラントは，待ち行列付きのトランジションシステムで抽象化した．この抽象化モデルを基に，プラントの抽象化状態の予測を行うシンボリックスミス予測器を開発した．シンボリックスミス予測器の状態集合として，抽象化された状態集合のベキ集合を考え，観測された出力列から遅れ時間後の状態が取りうる状態の集合を求めた．この予測器を用いて抽象化スミス制御器の設計法を提案し，この制御器よって，物理プラントの振る舞いが目標トランジションシステムの振る舞いと近似交替模倣関係となることを示した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は，制御された物理プラントの振る舞いが目標遷移システムの振る舞いと近似縮小交替模倣となることが証明できた．さらに，対象とする物理システムに入力遅れのある場合についての制御器設計に拡張することができた．この拡張は当初予定課題ではなかった．しかし，この拡張に時間を費やしたため，当初目標としていた安定性との関係，特にInput-to-state stabilityとの関連については結果を得ることができなかった．
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| Strategy for Future Research Activity |
まずは，平成27年度に提案した近似縮小交替模倣に基づいて設計された制御器を用いたときの閉ループシステムの安定性について検討する．特にロバスト安定性を保証できる条件を検討する．さらに，ネットワーク化制御に拡張する．特に，データの遅延時間の変動を考慮したシステムの抽象化方法を検討する．得られた抽象化システムに対して近似模倣となる観測器の設計法を提案する．この観測器を用いて，近似縮小交替模倣を満たす出力制御器の設計法を提案する．
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| Causes of Carryover |
平成27年10月に国際会議で発表した研究成果を拡張した結果を発表する適切な国際会議が平成27年度中にはなく，平成28年度に開催予定の国際会議に投稿することにした．そのため，当初予定してた海外出張費を平成28年度に繰り越すことになった．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
最新の研究動向，研究論文の収集のために，専門図書（国際会議などの予稿集を含む）を購入する．研究成果の発表のための海外及び国内出張の旅費及び参加費に充てる．
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