2017 Fiscal Year Research-status Report
制御器状態の最適リセットに基づく拘束システム制御論の構築
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17K06497
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
和田 信敬 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50335709)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 制御理論 / 最適制御 / 状態リセット / 拘束システム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，制御器の状態をサンプル周期毎にリセットし，その際に生じる状態の瞬時変化を新たな制御自由度として活用する新たな拘束システム制御論を構築することを目的とする．本年度は，以下の三つの課題に取り組んだ．
(1-a)ロバストリセットMPCの構築： パラメータ変動に対してロバストな状態リセット付きモデル予測制御則を構築した．制御入力および状態のリセット値の決定問題は凸最適化問題に帰着できることを示した．
(1-b)ロバストリセットMPCの追従制御への拡張： (1-a)の成果を基に，パラメータ変動の存在下で，制御量の目標値への漸近的追従を達成する状態リセット付きモデル予測制御則を構築した．パラメータ変動の下で目標値への追従を実現できるための代数的条件を導出した．構築した制御手法を永久磁石同期モータのトルク制御問題に適用し，提案法の有効性を確認した．
(1-c)外乱抑圧リセットMPCの構築： エネルギ有界な外乱の存在下で，システムのL2ゲインをサンプル時刻毎に最小化する状態リセット付きモデル予測制御則を構築した．提案制御アルゴリズムを用いると，全時刻でのアルゴリズムの可解性と，システムの消散性が保証される．また，制御アルゴリズムは凸最適化問題に帰着される．提案法を船舶のアクティブ減揺制御問題に適用し，標準的な線形時不変制御則と比較して，外乱抑圧性能を飛躍的に向上させられることを数値シミュレーションにより確認した．
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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
研究実績の概要に記載したように，本年度に予定していた３つの課題の全てについて，当初予定してた目標を達成することができた．(1-a)と(1-b)の成果については，既に論文として掲載されている．また，(1-c)の成果については，国際会議に投稿中であり，最終版をH30年度の早い時期に査読付き雑誌論文に投稿する予定である．以上のことから，ほぼ当初予定通りに研究は進展していると自己評価している．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は，当初計画に従い，(2-a)外乱抑圧リセットMPCの追従制御問題への拡張，(2-b)ExplicitリセットMPCの算出，(2-c)実験装置の設計・製作を実施する．
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| Causes of Carryover |
平成29年度に購入予定であった物品の調達が，平成30年度にずれ込んだため，次年度使用額が生じた．平成30年度使用額として請求した助成金と合わせ，使用する予定である．
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