2023 Fiscal Year Annual Research Report
Integrated Design of Communication and Control for Reliable Wireless Controlled Systems
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20K04485
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
石井 光治 香川大学, 創造工学部, 教授 (50403770)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ネットワーク化制御 / 合意制御 / モデル予測制御 / 深層展開 / スケジューリング / 通信制御同時最適化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、産業ロボットやドローン等の複数機器が遠隔で、高信頼かつ高速に動作するために、無線通信と制御方法とを同時に設計(最適化)する。具体的には、A) 1つのコントローラが1つの制御対象を無線制御する場合、B) 1つのコントローラで複数機器を制御する1対多通信/制御方式、C) 複数のコントローラが複数の機器を制御する多対多通信/制御方式、D) 自律分散的に制御される機器のための自律分散的通信/制御方式、に関する研究を行った。以下に各研究課題における研究実績を概説する。
A) 1つのコントローラが１つの制御対象を無線制御する場合に関して、前年度までの通信の信頼度に応じた通信電力(通信の信頼性)と制御入力の最適化をさらに発展させ、フィードバックする情報の種類を適応的に選択する通信を行うことで、さらに信頼性の高い無線制御システムを提案した。
B) 1つのコントローラで複数機器を制御する1対多通信/制御方式の研究では、制御対象から状態をコントローラまでフィードバックする通信の制御における重要性を考慮して、通信スケジューリングの最適化とスケジューリングに合わせた制御入力の同時最適化を行なった。前年度までの研究成果を基に、計算手法の負荷を軽減する手法に関して検討した。
C) 複数のコントローラが複数の機器を制御する多対多通信/制御方式の研究では、無線通信における干渉の通信制御と干渉による通信不安定性を考慮した制御入力の設計を検討した。
D)自律分散的に制御される機器のための自律分散通信/制御方式に関しての研究では、自律分散的に移動する機器が互いに協調して動作し、1つの目的を達成する合意制御において、主に大規模ネットワークにおける制御に関する検討を行なった。具体的には深層展開技術を応用することで、データ駆動型の最適化を行うことで高速化を達成した。
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