2005 Fiscal Year Annual Research Report
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17360196
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
井村 順一 東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (50252474)
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| Keywords | ハイブリッドシステム / 最適制御 / リアルタイム最適化 / 微分方程式 / 離散ダイナミクス |
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| Research Abstract |
本年度は,初年度ということで,実用化のための基礎研究を実施した.具体的には下記のとおりである.
(i)最適化に適したモデリング法の構築
有限オートマトンをできる限り少ない離散変数を用いて表現する手法を提案した.これにより,最適化問題において,計算量をかなり低減することが可能となった.具体的には,まず線形インプリシットシステム表現を用いてオートマトンを記述し,それを通常の線形システムに変換する手法を有限体上でする手続きを提案した.数値シミュレーションにより,50ステップ程度のモデル予測制御問題において,10倍以上の計算時間の短縮が達成できることを示した.今後の課題として,提案した表現形式の最小性を証明することが挙げられる.また有限オートマトン以外のシステムへの拡張も挙げられる.本研究の内容は,国内論文誌と国際会議発表に投稿中である.
(ii)差分計算に基づく,制御のための最適化アルゴリズムの開発
混合整数2次計画問題の差分法は完成していないが,そのための,前段としての基礎理論は構築できた.より具体的には幾何学的な観点を使って,評価関数から生成させる楕円を小さくしていく手法であり,商用ソルバーより10倍程度高速であることを確認している.
(iii)歩行ロボットの試作
制御系設計における制限,および,跳ぶ,走るといったダイナミックな運動ができる歩行ロボットとして,本年度は第1号機として基礎部分を重視した歩行ロボットを自作で作成中であり,5月中に完成予定である.
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