2021 Fiscal Year Annual Research Report
Iterative regulatory controller tuning using gradient estimate and measurable disturbances
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19K04456
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
増田 士朗 東京都立大学, システムデザイン研究科, 教授 (60219334)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | データ駆動制御 / 定値制御 / 勾配推定 / 計測可能外乱 / 繰り返し調整 / フィードフォワード制御 / 閉ループ更新式 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請研究では定値制御系におけるランダム外乱の外乱抑制問題に対し， 1) 定値制御データによる推定勾配を用いた制御器パラメータの繰り返し調整 2) 計測可能なフィードバック制御ループ外部からのフィードフォワード制御器のデータ駆動調整，を実現するアルゴリズム開発に取り組んだ．主な研究成果は，以下のようにまとめられる．
1) 外乱抑制性能を制御量分散で評価した評価関数の勾配ベクトルをデータから推定する方法を与える方法を検討し，フィードバック制御器とフィードフォワード制御器の両者の評価関数に関する勾配ベクトルを推定する方法を与えた．このとき，計測可能外乱としてランダム外乱が加わる場合にはスペクトル解析法を利用した方法を与え，矩形波や正弦波などの確定外乱の場合には予測誤差法を導入した方法を与えた．
2) 勾配推定の精度を向上させるため，勾配推定のために同定した感度関数の更新式を導入する方法を開発した．また，感度関数の更新式は制御器パラメータ更新後の閉ループ系の安定性を評価に利用できることも確認した．
3) 申請研究に関連する研究として一般化最小分散評価に基づき，定値制御系から得られた1組のデータから制御器パラメータを更新する研究を進め，著者らの既発表の研究の拡張を行った．具体的にはARMAXモデルで提案していた手法をより一般的なモデル表現であるBox-Jenkinsモデルに適用できるように拡張した．
これらの令和元年度～令和3年度までの研究成果によって，論文発表4件，学会発表24件(うち国際会議10件，招待講演3件) の成果を上げることができた．これらの研究成果を通じて計測可能外乱を有効に利用できる定値制御系に対するデータ駆動制御器調整法の体系化に貢献することができた．
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