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制御器状態の最適リセットに基づく拘束システム制御論の構築

研究課題

研究課題/領域番号 17K06497
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 制御・システム工学
研究機関広島大学

研究代表者

和田 信敬  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (50335709)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードモデル予測制御 / 状態リセット / 外乱抑圧 / 最適サーボ / 目標値追従 / 制御理論 / 最適制御 / 拘束システム / 追従制御 / ロバストネス / 操縦支援
研究成果の概要

制御器の状態をサンプル周期毎にリセットし,その際に生じる状態の瞬時変化を新たな制御自由度として活用する新たな拘束システム制御論を構築することを目的として研究を実施した.その結果,状態リセットの導入により,外乱抑圧性,目標値追従性の向上を実現する制御アルゴリズムを構築することに成功した.提案法を,永久磁石同期モータのトルク制御,および,車両の障害物回避運転支援制御問題に適用し,その有効性を確認した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により,外乱抑圧性能やロバスト性の向上など,リセット制御に関する新たな可能性が拓かれた.また,本研究では,制御対象のクラスは線形システムあるいは線形時変系について検討を行ったが,ここで構築したリセット制御手法は,非線形システムやハイブリッドシステムに対しても拡張出来ると予想される.そのため,広いクラスの拘束システムに適用可能な,体系的リセット制御論の確立に寄与出来るものと予想され,その学術的意義は大きいと言える.また,提案法は,極めて短いサンプル周期での実機実装が可能であり,実用上の意義も大きい.

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Driver steering assistance for collision avoidance and turning performance optimization by constrained MPC2021

    • 著者名/発表者名
      Nobutaka WADA and Takuya MATSUMOTO
    • 雑誌名

      Mechanical Engineering Journal

      巻: 8 号: 1 ページ: 20-00361-20-00361

    • DOI

      10.1299/mej.20-00361

    • NAID

      130007986828

    • ISSN
      2187-9745
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Driving force control for a vehicle considering slip ratio limitation2019

    • 著者名/発表者名
      Nobutaka Wada and Yuji Matsui
    • 雑誌名

      IEEJ Trans. Electrical and Electronic Engineering

      巻: 14 号: 2 ページ: 297-302

    • DOI

      10.1002/tee.22809

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Online Optimization of l2 Gain Performance for Constrained Linear Systems by Model Predictive Control with State Reset2019

    • 著者名/発表者名
      Surajet Khonjun, Nobutaka Wada and Kotaro Inoue
    • 雑誌名

      IEEJ Trans. Electrical and Electronic Engineering

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the improvement of l2-performance by controller resets2017

    • 著者名/発表者名
      Nobutaka Wada
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      巻: 12 号: S1

    • DOI

      10.1002/tee.22447

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Permanent magnet synchronous motor torque control by gain-scheduled feedback with state resets2017

    • 著者名/発表者名
      Nobutaka Wada, Yi Li, Daichi Miyake, Surajet Khonjun
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      巻: 12 号: 5 ページ: 744-752

    • DOI

      10.1002/tee.22461

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A gain-scheduled control algorithm for input constrained systems to track time-varying references using controller state resets2017

    • 著者名/発表者名
      Nobutaka Wada, Naoki Kawaoka, Masami Saeki
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      巻: 12 号: 1 ページ: 87-95

    • DOI

      10.1002/tee.22348

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An LMI based controller design method for a discrete-time linear system with time-varying state delays2016

    • 著者名/発表者名
      Nobutaka Wada, Katsuya Satoh, Masami Saeki
    • 雑誌名

      IMA Journal of Mathematical Control and Information

      巻: 印刷中 ページ: 405-424

    • DOI

      10.1093/imamci/dnv052

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] コントロールモーメントジャイロを搭載した宇宙機の姿勢制御-quasi-LPV NMPCによる方法-2020

    • 著者名/発表者名
      杉田佑介,和田信敬
    • 学会等名
      計測自動制御学会中国支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] MPCによる車両旋回性能の最適化と障害物回避支援2020

    • 著者名/発表者名
      高疇大樹,和田信敬
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] quasi-LPV NMPCによるロボットマニピュレータの追従制御2020

    • 著者名/発表者名
      山本隼也,和田信敬
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Robust drift control of a vehicle with lateral tire force saturation2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuho Yamamura, Nobutaka Wada
    • 学会等名
      SICE Annual Conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Torque control of a PMSM using a reference governor with integrator resets2019

    • 著者名/発表者名
      Surajet Khonjun, Daichi Miyake, Nobutaka Wada
    • 学会等名
      SICE Annual Conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Online optimization of disturbance attenuation performance of input constrained systems by gain-scheduled control with state resets2018

    • 著者名/発表者名
      Surajet Khonjun and Nobutaka Wada
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bounded stability of stochastic mechanical port-Hamiltonian systems under both deterministic and stochastic disturbances2018

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Satoh, Toshiro Tasaka and Nobutaka Wada
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 状態リセット制御の振動抑圧制御への応用2018

    • 著者名/発表者名
      川内真,和田信敬
    • 学会等名
      2018年度計測自動制御学会中国支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] モデル予測制御による車両の障害物回避支援-ドライビングシミュレータによる実験的検証-2018

    • 著者名/発表者名
      松本拓也,和田信敬
    • 学会等名
      2018年度計測自動制御学会中国支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 制約付きモデル予測制御による障害物回避支援制御2017

    • 著者名/発表者名
      和田信敬,松本拓也,佐伯正美
    • 学会等名
      計測自動制御学会中国支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] MPCによるPilot-Induced Oscillation の抑制2017

    • 著者名/発表者名
      中川直人,和田信敬,佐伯正美
    • 学会等名
      計測自動制御学会中国支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒートシーラーの温度制御系設計2017

    • 著者名/発表者名
      森本達哉,佐伯正美,和田信敬
    • 学会等名
      計測自動制御学会中国支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Driver assistance for collision avoidance by constrained MPC2017

    • 著者名/発表者名
      Nobutaka Wada, Takuya Matsumoto
    • 学会等名
      SICE Annual Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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