2016 Fiscal Year Annual Research Report
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16H06093
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
丸田 一郎 京都大学, 情報学研究科, 助教 (20625511)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 制御工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，制御器における「調節容易さ」の定式化について考察し，いくつかの実験を行って，システム同定問題におけるモデルパラメータの調節を効率化する一つの方策を得た．
考察においては，本研究と同様にシミュレータを多用し，自由度が極めて高いモデルを用いて制御器を構成する強化学習の分野における研究に着目し，制御分野の研究との比較を行うことで，ダイナミクスを持つシステムの制御系設計問題における制御器の調節容易さについて検討した．
その結果，不安定なダイナミクスを持つシステムを対象とし，実験やシミュレーションのデータから情報を得てモデルに反映する際に，その効率を向上させる一つの方策を得た．これはモデル出力と実機出力の間の誤差を安定化する仮想的な制御器を導入するものであり，これによってシステム同定問題におけるモデルパラメータの探索が飛躍的に容易になる．この方策に関して，対象システムが線形なダイナミクスを持つ場合の仮想制御器の有効性を理論的に示した．また，クアッドコプターや車両系の実験装置を製作し，シミュレータおよび実機を用いた実験で得られたデータについて，仮想制御器が実際に有効であることを確認した，これらの結果により，不安定な対象システムをモデリングする際に，複雑なモデルに適した出力誤差法を適用可能になるので，実用上の意義は大きいと考えられる．
本年度に得られた知見は，データをもとにモデルパラメータを調節するシステム同定問題に関するものであるが，データをもとに制御器のパラメータを調節する制御系設計問題はシステム同定問題と強い関連を持つ．したがって，得られたパラメータ探索を容易にする方策は，本研究の課題である制御系設計問題に対しても応用可能であり，この点でも有意義な成果が得られたと考えられる．
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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
現在までの研究では，主にシステム同定問題におけるモデルパラメータの調節を容易にする方策が得られており，有意義な成果が得られていると言える．得られた成果は，制御系設計に関する知見を得るとしていた当初の計画とは異なるが，システム同定問題と制御系設計問題は密接に関連した問題であり，得られた知見は制御系設計問題に対しても有用であると考えられる．
以上のことから，計画と異なる点はあるものの，研究はおおむね順調に進展していると考えられる．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究においては，これまでの研究で得られたシステム同定問題におけるモデルパラメータの調節を容易にする方策について，さらに複雑な系における有効性を考察するとともに実験データによる検証をおこなう．また，制御系設計問題における制御器のパラメータ調節への応用について考察し，シミュレーションにおける検証を行う．
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