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非線形時変システムに対するニューラルネットワークを用いた制御系設計とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 14750382
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 制御工学
研究機関呉工業高等専門学校

研究代表者

大西 義浩  呉工業高等専門学校, 電気情報工学科, 助手 (00321480)

研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2003年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2002年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード非線形システム / ニューラルネットワーク / 制御系設計 / PID制御 / プロセス制御
研究概要

本研究では、非線形時変システムを制御対象として、ニューラルネットワークを用いて、システム同定を行い、これに基づいたコントローラを設計する方法について検討した。前年度は、PID制御方式によって本研究課題を実現する方法を考察し、非線形時不変システムに対して有効な結果を得ることができた。今年度は、この結果を元に、最小2乗法を併用して、時変システムに対処することを検討した。まず、最小2乗法のみを用いて、非線形システムに対処する方法を、第3回制御部門大会にて発表し、次に、前年度考察した方法と最小2乗法を併用する方法を平成15年度電気学会,電子・情報・システム部門大会にて発表した。この方法は、最小2乗法を用いて、制御対象の大まかな特性を把握した上で、ニューラルネットワークを用いて細かい特性を推定するものであり、パラメータの変動する範囲を限定することができるため、実用上有用であると考えられる。また、非線形システムをいくつかの局所モデルによって表現する方法を提案し、第12回計測自動制御学会中国支部学術講演会にて発表した。さらに、この局所モデルの切り替えをニューラルネットワークの一種であるRBFネットワーク(ラジアル基底関数ネットーワーク)によって行う方法を、第4回適応学習制御シンポジウムにて発表した。この方法は、事前情報によって得られたパラメータを有効に活用でき、コントローラの安定性も優れているという特徴がある。さらに、非線形時不変システムに対する結果までを、The 29th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Societyにて発表し、現在、論文投稿中である。

報告書

(2件)
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (10件)

  • [文献書誌] Y.Ohnishi, T.Yamamoto: "A Design of Nonlinear PID Controllers with a Neural-Net Based System Estimator"Proceeding of The 29th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society. 1938-1943 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 江田, 大西, 平田, 山本: "最小2乗法を用いた非線形PID制御系の一設計"第3回制御部門大会資料. 717-720 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 大西: "パラメータ補償型ニューラルネットワークを用いた非線形PID制御系の設計"平成15年度電気学会,電子・情報・システム部門大会講演論文集. 396-400 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 平田, 大西, 山本: "局所モデル同定に基づいた非線形PID制御系の一設計"第12回計測自動制御学会中国支部学術講演会論文集. 202-203 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 大西, 山本: "RBFネットワークを用いた非線形PID制御系の一設計"第4回適応学習制御シンポジウム資料. 63-66 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshihiro Ohnishi: "A Design of Nonlinear PID Control Systems with a Neural with a Neural-Net Based System Estimator"Proceedings of SICE Annual Conference 2002. (CD-ROM収録). (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 大西 義浩: "ニューロ推定器を用いた非線形PID制御系の設計"電気学会・産業計測制御研究会資料. IIC-02-53. 7-10 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 大西 義浩: "ニューラルネットワークを用いた非線形システムの同定とPID制御法への応用"第12回インテリジェントシステム・シンポジウム講演論文集. 459-462 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 大西 義浩: "ニューラルネットワークを用いたシステム同定器を有する非線形PID制御"計測自動制御学会システム・制御部門学術講演会2002講演論文集. 350-362 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 大西 義浩: "ニューロ推定器を用いた非線形PID制御系の設計とその応用"第3回適応学習制御シンポジウム資料(計測自動制御学会). 63-66 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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