データ駆動型アプローチによる教育向け適応制御システムの一設計
Project/Area Number |
23918018
|
Research Category |
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
|
Allocation Type | Single-year Grants |
Research Field |
工学Ⅱ-A(電気・電子系)
|
Research Institution | Matsue National College of Technology |
Principal Investigator |
三反田 裕太 松江工業高等専門学校, 実践教育支援センター, 技術職員
|
Project Period (FY) |
2011
|
Project Status |
Completed (Fiscal Year 2011)
|
Budget Amount *help |
¥300,000 (Direct Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2011: ¥300,000 (Direct Cost: ¥300,000)
|
Keywords | データ駆動 / 適応制御 |
Research Abstract |
【研究目的】:過去の情報を用いて制御を行う、データ駆動型制御は、非線形なシステムに対しても制御が行える点で注目されている手法の一つであるが、その仕組みについては未だ不明な点が多い。本研究では原理を実験を通して理解するための一案として、簡易な制御系を試作し、検証を試みた。試作過程や得られた結果から、教育用教材として活用するための課題について考察した。 【研究方法】:装置の試作に先立ち、計算機上でシミュレーションを行った。非線形システムのモデルを一例に挙げ、PID制御およびON/OFF制御にて、ある目標に設定した場合の追従性を観測した。制御パラメータが多いPIDの方が2値のみを取り扱うON/OFF制御に比べ、評価が優れるのは明らかであるが、本研究では、装置を試作していく中で部品特性や回路設計について知識を深めることも目的としていたため、今回は設計が容易なON/OFF制御で試作することとした。 アルミ板を加熱し、所望の温度にするための簡易な実験装置を試作し検証した。出力を得るたびにマイコンのメモリ内に蓄え、以降の制御に利用していく形式とした。 【研究成果及び考察】:検証の結果、開始から約15~20分においては概ね誤差5℃以内の応答が得られた。この時間帯においては、データが得られるたびに過去の情報と比較して出力を予測し、目標値に近づける機能が働いたと考えられる。以降は内部データが飽和した影響か、スイッチングがなされず、温度は自然降下した。この点は装置面、プログラム面双方で再考が必要である。 試作過程及び上記の検証から、火傷や感電防止のための安全対策や、部品特性を入念に吟味することの必要性が今後の課題として挙げられる。さらに教育用機材として扱うためにはプログラミング環境や操作方法もわかりやすいものでなくてはならない。今後も検証を重ね、装置設計のプロセスについても学んでいく。
|
Report
(1 results)
Research Products
(1 results)