2015 Fiscal Year Research-status Report
サイバーフィジカルシステムのための通信と制御の同時最適化
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26420412
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
小林 孝一 北海道大学, 情報科学研究科, 准教授 (50452115)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | マルチホップ制御ネットワーク / Self-triggered制御 / モデル予測制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当初の計画に従い，本年度はマルチホップ制御ネットワークの制御と Self-triggered 制御を中心に研究を進めた．
マルチホップ制御ネットワークとは，複数の制御対象と複数の制御器が直接通信せず，中継装置を経由して通信する制御システムである．マルチホップ制御ネットワークの制御問題では，制御入力と通信路の両方を求める必要があり，一般に混合整数計画問題に帰着される．問題を解くための計算時間が長くなる場合があることが問題点となっている．本年度は，通信路の候補の事前列挙に基づくモデル化手法を提案した．利用する必要がない通信路の候補をあらかじめ削除することで，オンラインでの計算時間の高速化が達成できる．実際に計算機実験による有効性を評価した．
Self-triggered 制御とは，ネットワーク化制御システム（制御対象と制御器が通信を介して接続されている制御システム）において，制御入力と通信間隔を同時に最適化する制御手法である．通信を行わない場合，既存手法では制御入力が固定となる．しかしながら，一回の通信で複数の制御入力を送信することで，通信を行わない場合でも制御入力を切り替えることができる．この考え方に基づき，新しい Self-triggered 制御の手法を提案した．外乱の影響に基づき，送信する制御入力の数を調整する手法であり，環境の変化に動的に対応できる点が特徴である．
以上から，本研究課題に対する今年度の取り組みとして，十分な成果が得られたと考えられる．
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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
当初の計画通り，マルチホップ制御ネットワークの制御に関する新たな手法を導出している．また，Self-triggered制御に関しても計画に沿って順調に成果で出ている．以上から，順調に研究が進展していると考えられる．
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| Strategy for Future Research Activity |
サイバーフィジカルシステムは制御や通信などの様々な研究分野の融合領域であることから，引き続き，幅広い分野の研究会に参加し，大域的な視点から研究を進めていく．例えば，制御工学だけでなく，通信や計算機科学などの研究会への参加も検討していく．また，国際会議にも積極的に参加・発表することで，国際的な場での交流も深めていく．さらに，書籍を購入し，関連分野の基礎的内容を把握することにも努めたい．
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| Causes of Carryover |
当初の計画通りの成果が得られているが，成果発表の機会が平成28年度に集中しているため，次年度使用額が発生した．また，平成27年度に採録が決定した論文の掲載料を平成28年度に支払うことになっている．以上から，平成28年度に予定している研究を円滑に実行するために，平成27年度の使用額の一部を次年度に繰り越すこととした．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
すでに採録が決定している論文の掲載料として使用する予定である．また，国際会議（4件投稿済）および国内会議（2件投稿済）の出張旅費としても使用する予定である．
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