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並列計算を基盤とした計算制御論の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 16360212
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 制御工学
研究機関九州工業大学

研究代表者

延山 英沢  九州工業大学, 情報工学部, 教授 (50205291)

研究分担者 土谷 隆  九州工業大学, 統計数理研究所・数理推論研究系, 教授 (00188575)
瀬部 昇  九州工業大学, 情報工学部, 助教授 (90216549)
古賀 雅伸  九州工業大学, 情報工学部, 助教授 (90251644)
伊藤 博  九州工業大学, 情報工学部, 助教授 (70274561)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2004年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
キーワード制御系設計 / 数値的最適化 / 並列計算 / 平方和最適化 / 計算制御論 / 外点法アプローチ / Sum of Squares / ロバスト制御
研究概要

本研究の目的は,情報技術・計算パワーを駆使した制御系設計を「計算制御論(Computational Control Theory)」として位置付け,新たな制御系設計論として開拓していくことである.制御系に要求される仕様が高度化することにより,理論的には解くことが困難な問題でも,数値的最適化法を用いることにより,実用的な範囲での準最適解を求めることが可能になることがある.そのような数値的最適化法を開発すると同時に,膨大な計算量が必要な場合には,並列計算を用いて数値解を求めることを目的とする.このような目的の下,つぎのような結果を得た.
1.多目的制御における繰り返し型準最適設計法に関する結果
多目的制御に対して,数値的準最適解を求める手法として,いくつかの繰り返し型最適化法(レベル集合を用いる方法,外点法的方法,2分探索を用いる方法)を提案し,数値例により有効性を示した.
2.グレーボックスモデルのパラメータ同定問題に関する結果
グレーボックスの未知パラメータを推定する方法として平方和最適化を用いた方法を提案し,そのロバスト性の解析方法を与えた.
3.双線形システムに対するロバスト制御に関する結果
最適性条件から導かれる状態依存型リッカチ不等式に対して,平方和最適化を用いて実行可能解を求める方法を提案した.また,そのオブザーバー設計法を提案し,数値例により有効性を示した.
4.入力飽和システムに対する保守性緩和に関する結果
入力飽和を等価変換した不感帯に対するセクター条件を多項式で表すことにより,直線のセクター条件に起因する保守性を緩和できることを示した.
5.制御系CADにおける並列計算化に関する結果
市販の制御系CADソフトの持つJAVA機能を利用することにより,その制御系CADソフトが複数のパソコンでPCクラスタを組んで並列化することが可能であることを実証し,実際の制御系設計問題を用いて並列化したことの有効性を確認した.

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (9件)

  • [雑誌論文] 混合H∞/D安定制御系問題に対する一罰金法2007

    • 著者名/発表者名
      上, 延山
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文集 20・5

      ページ: 224-226

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Penalty function approach to the mixed H-infinity/D-stability control2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Kami, E.Nobuyama, T.Fukuoka
    • 雑誌名

      Transactions of ISCIE (in Japanese) 20-5

      ページ: 224-226

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 減衰項のある大規模システムのモード分解による一低次元化法2006

    • 著者名/発表者名
      瀬部, 延山, 高田, 宮元
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文集 19・9

      ページ: 365-367

    • NAID

      10018416715

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A model reduction method for large-dimensional systems with damping factors based on modal decomposition2006

    • 著者名/発表者名
      N.Sebe, E.Nobuyama, S.Takada, S.Miyamoto
    • 雑誌名

      Transactions of ISCIE (in Japanese) 19-9

      ページ: 365-367

    • NAID

      10018416715

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 減衰項のある大規模システムのモード分解による一低次元化法2006

    • 著者名/発表者名
      瀬部, 延山, 高田, 宮元
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌 19・9

      ページ: 365-367

    • NAID

      10018416715

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] H2レベル制御器集合を用いたH2最適制御系設計法と混合H2/D-stability制御問題への応用2005

    • 著者名/発表者名
      上, 延山
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集 41・6

      ページ: 491-498

    • NAID

      130003791979

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] An Iterative Method for the H2 Control Problem Using H2 Level Controller Sets and Its Application to the Mixed H2/D-stability Control Problem2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Kami, E.Nobuyama
    • 雑誌名

      Transactions of SICE (in Japanese) 41-6

      ページ: 491-498

    • NAID

      130003791979

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] H2ノルムを単調減少させる制御器列を用いた混合H2/H∞制御系設計法2004

    • 著者名/発表者名
      上, 延山
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集 40・4

      ページ: 382-389

    • NAID

      130003971351

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Iterative Methods for the Mixed H2/H-infinity Control System Design using H2 Norm Decreasing Controller Sequences2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Kami, E.Nobuyama
    • 雑誌名

      Transactions of SICE (in Japanese) 40-4

      ページ: 382-389

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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