2018 Fiscal Year Annual Research Report
Study on Theoretical Development and Process Control Applicatications of Data-driven Controller Parameter Tuning Based on Variance Evaluation
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16K06423
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
増田 士朗 首都大学東京, システムデザイン研究科, 教授 (60219334)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加納 学 京都大学, 情報学研究科, 教授 (30263114)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | データ駆動制御器調整 / 定値制御系 / 分散評価 / 制御性能評価 / 外乱抑制 / PID制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請研究では，データ取得が容易な定値制御データのみを用いた分散評価に基づくデータ駆動制御器調整法に着目し，その手法の理論展開およびプロセス制御応用を目指すことを研究目的としている．平成30年度では，これまでの成果を踏まえて，線形パラメータ表現された制御器に対するデータ駆動制御器調整において，データ駆動型評価関数の最適化によって制御性能が改善する条件を理論解析し，研究成果を論文にまとめ公表した．この研究では外乱モデルが既知の場合について検討したのち，外乱モデルが未知の場合については，外乱モデルを同時推定する場合に評価関数を拡張し，同様の理論解析を行なった．また，プレフィルタを導入する効果についても検討を進め，データ駆動型評価関数を本来の制御目的をあらわす評価関数にできる限り近づけるようにする方法について研究を進め，研究成果を論文にまとめ公表した．さらに，データ駆動型評価関数の勾配ベクトルを本来の評価関数の勾配ベクトルにできる限り近づけるようにする方法について研究を進め，学会発表を行なった．プロセス制御応用を目指す取組みとしては，プロセスに加わる外乱と相関が高いプロセス変数が計測できる場合に着目した．このような計測可能なプロセス変数の情報を用いて制御器調整および外乱抑制を行なう研究については，すでに実プロセスへの応用が試みられており実用性が高い．平成30年度では，従来の設計手順を見直し，規範モデルの設計法について検討を加え，従来法より制御系設計手順が明確な手法を与え，学会で発表を行なった．これらの研究により，定値制御データのみを用いた分散評価に基づくデータ駆動制御器調整法について理論的な枠組みが明確になった．また，外乱と相関が高いプロセス変数が計測できる場合に関しても研究を進め，実応用への展開について新しい可能性を導いた．
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