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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Advanced Modeling and Control Methods for Repetitive INdustrial Processes

Research Project

Project/Area Number 16F16799
Research InstitutionTokyo University of Technology

Principal Investigator

しゃ 錦華  東京工科大学, 工学部, 教授 (10257264)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) AN JIANQI  東京工科大学, 工学部, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2016-11-07 – 2019-03-31
Keywordsプロセス制御 / ソフトセンシング / 2Dモデリング / 繰返し制御 / 学習制御 / ファジー制御 / マルチタイムスケール / 非線形制御
Outline of Annual Research Achievements

今年度は,以下のように研究を行った:
(1) 製鉄プロセスの制御系設計:このプロセスの周期性に注目し,計量と供給プロセスの学習繰返し制御,溶鉱炉の上部圧力のファジー・デカプリング制御や溶鉱炉負荷配分の意思決定法などを検討した。具体的に,まず,計量と供給プロセスに存在する非線形ダイナミックスと繰返し特性を詳しく検討し,部分線形化手法を用いて線形状態モデルを構築した。それから繰返し学習制御器を設計し,多目標最適制御を実現した。この結果はMathematical Problems in Engineeringに掲載された。次に,溶鉱炉の上部圧力制御問題について,制御対象の特性に合わせて設計したPIDファジー制御により,トップ圧力制御誤差は-2 kPa~2 kPaに抑えることに成功した。この研究の関連結果はIEEE Transactions on Control Systems Technologyなどに採用された。
(2) システム実装に関する検討:提案されたモデリング,意思決定,制御などの手法を実装するために関する問題点と解決法を検討した。精錬プロセスの合金成分を正確に制御するために,2段調整法を提案し,ロバスト性と高精度を同時に備え持つ制御システムの実装に成功した。関連結果をIEEE Transactions on Control Systems Technologyなどに投稿した。
また,プロセス制御で得られた以上の成果を図書Communications in Computer and Information ScienceのチャプターとしてSpringerから出版された。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 4 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results) Book (1 results)

  • [Int'l Joint Research] 中国地質大学(武漢)(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      中国地質大学(武漢)
  • [Journal Article] Soft-sensing method for slag-crust state of blast furnace based on two-dimensional decision fusion2018

    • Author(s)
      Jianqi An, Jialiang Zhang, Min Wu, Weihua Cao, Takao Terano
    • Journal Title

      Neurocomputing

      Volume: 315 Pages: 405-411

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.neucom.2018.07.033

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Re-optimization strategy for truck crane lift-path planning2018

    • Author(s)
      Jianqi An, Min Wu, Jinhua She, Takao Terano
    • Journal Title

      Automation in Construction

      Volume: 90 Pages: 146-155

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.autcon.2018.02.029

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Decoupling control method with fuzzy theory for top pressure of blast furnace2018

    • Author(s)
      Jianqi An, Junyu Yang, Min Wu, Jinhua She, Takao Terano
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Control Systems Technology

      Volume: Early Access Pages: 1-8

    • DOI

      10.1109/TCST.2018.2862859

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Iterative learning control for nonlinear weighing and feeding process2018

    • Author(s)
      Jianqi An, Fayang You, Min Wu, Jinhua She
    • Journal Title

      Mathematical Problems in Engineering

      Volume: Early Access Pages: 1-10

    • DOI

      10.1155/2018/9425902

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Multi-time scale fusion model and burden distribution control in blast furnace2018

    • Author(s)
      Jianqi An, Min Wu, Takao Terano
    • Organizer
      Symposium on Blast Furnace Process Modeling and Control Technology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Decoupling control method with fuzzy theory for top pressure of blast furnace2018

    • Author(s)
      Jianqi An, Min Wu, Takao Terano, Jinhua She
    • Organizer
      Workshop of China University of Geosciences, Tokyo University of Technology, and Tokyo Institute of Technology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Applications of artificial intelligence in metallurgical industry2018

    • Author(s)
      Jianqi An, Takao Terano, Jinhua She
    • Organizer
      General Conference on Emerging Arts of Research on management and Administration
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Calculation method of load distribution for two-crane cooperative lift2018

    • Author(s)
      Xiaolin Shen, Jianqi An, Takao Terano
    • Organizer
      The 37th Chinese Control Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A multi-source wind speed fusion method for wind power prediction based on kNN-SVR2018

    • Author(s)
      Jianqi An, Zhangbing Chen, Min Wu, Jinhua She, and Min Ding
    • Organizer
      The 44th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
    • Int'l Joint Research
  • [Book] Evolutionary Computing and Artificial Intelligence2019

    • Author(s)
      Jianqi An, Jinhua She, Huicong Chen, Min Wu
    • Total Pages
      129
    • Publisher
      Springer
    • ISBN
      978-981-13-6936-0

URL: 

Published: 2019-12-27  

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