2020 Fiscal Year Research-status Report
イベント駆動型通信・推定・制御機構を有するマルチエージェントシステムの協調制御系
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20K04543
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
楊 子江 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (30243984)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | イベントトリガ制御 / マルチエージェントシステム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
複数の動的エージェントが相互作用しながら，大域的な目的を達成するというマルチェージェントシステムの制御は近年注目されている。リーダーの指令値が一部のフォロアー（追従者）エージェントだけに送信され，各エージェントが近傍と交信しながら，協調して指令値に追従するといっ同期追従制御が活発に研究されている。とりわけ，不確かさを有する非線形実システムの協調制御手法（ロボットの協調制御，分散発電装置の電圧・周波数同期追従など）の確立は，実用上重要であり，発展が期待される。従来のマルチエージェント協調制御系では，エージェント間は時間的に連続な通信を行うという設定が多い。ネットワーク通信資源の制限や，エネルギー消費の低減などを考えると，必要な時だけ離散的に作動するイベントトリガ型通信や制御を行うことが強く望まれる。初年度の研究成果を以下のようにまとめる。
(1)一部のエージェントだけが指令値とその必要次数までの微分を受信できる場合，各次数の微分信号の変化の速さに応じて，イベントトリガ型通信を行いながら，それらを推定するイベントトリガ型指令値推定器を開発した。
(2)得られた指令値推定値を用いて，不確かさを有する各非線形システムに対して，イベントトリガ型非線形ロバスト制御系を構築し，ロバストな合意追従制御系を実現した。現在は研究成果を雑誌投稿論文としてまとめているところである。
(3)上記の研究と並行して，ロボットマニピュレータのイベントトリガ型スライディングモード制御系を構築し，実機実験によってその有効性を確認した。研究成果を学会で口頭発表した。現在は研究成果を雑誌投稿論文としてまとめているところである。
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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
本研究では，マルチエージェントシステムの合意追従制御系を構築した。特に，エージェント間の通信を連続的に行うのではなく，必要に応じて断続的に行うというイベントトリガ型通信を実現できた。また，各エージェントのローカル制御器も連続的に作動するのではなく，必要に応じて断続的に更新するというイベントトリガ型制御系として構築された。また，単体のロボットマニピュレータのイベントトリガ型スライデングモード制御も実機実験で確認した。研究成果は学会で口頭発表され，また学術論文として投稿される予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度の研究成果を踏まえで，さらに下記の問題に拡張する。
(1)オイラーラグランジェ方程式で表現されるロボット群のイベントトリガ型協調制御系を構築する。とくに，指令値推定誤差を有限時間内に収束させるイベントトリガ型推定器を開発する。また，イベント判別関数の設計パラメータをオンライン推定するという適応型イベントトリガ制御系の構築を試みる。
(2)研究室にあるロボットマニピュレータや三重水槽などに対して，イベントトリガ型制御系を提案して，有効性を確認する。
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| Causes of Carryover |
計算機消耗品を購入したときに，誤差が生じたため，数百円程度の端数が残った。次年度に文房具などを購入するのに充てる。
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