2016 Fiscal Year Annual Research Report
Construction of a parameter space design method using visualization technology based on transient response data
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26420419
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
佐伯 正美 広島大学, 工学研究院, 教授 (60144325)
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2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | パラメータ空間設計 / ３次可視化 / ロバスト制御 / 極配置 / 並列計算 / レンダリング / ＰＩＤ制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，申請者のいままでの成果を発展させて，３次元可視化に基づくパラメータ空間法を構築し，２つの制御系設計問題に対する設計法を確立することである．ひとつは線形制御器を凌駕する性能を発揮する非線形制御器の設計問題であり，もうひとつは最適制御理論の評価関数の重みの選定問題である．
前年度までに，ボリュームデータを用いて３次元パラメータ空間における等値面を描画するソフトウエアをMATLAB上で作成した．この描画システムを用いて，周波数応答に基づくロバストPID制御器の設計や非線形制御器設計について検討した．
本年度は，まず，種々のグラフの描画に対応できるように等値面を描画するプログラムを改良した．つぎに，閉ループ系の極を指定領域内に配置するためのパラメータ空間設計を検討した．固有値の並列計算はMATLABではマルチコアによる計算実験を行った．固有値計算は計算量が少ないので，通常の計算でも実用レベルの時間で実行できた．２０次元程度の小さい正方行列ではGPUにより極めて高速に実行できることを確認した．正規化既約分解法によるH∞制御設計を検討し，２慣性系の軸トルク制御問題をとりあげ極配置，過渡応答，ロバスト制約など複数の制約を満たす解領域をパラメータ空間法で描いた．最後に，パラメータ空間法では描画領域を適切に選定する良い方法が無かったので，新しい試みとして静的出力フィードバック系の安定化ゲイン集合に含まれる点をHit and Run というランダマイズドアルゴリズムにより無作為に生成し，これにより描画領域を効率的に選定する方法を提案した．
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