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実践的モデルフリー設計を実現するスマート適応制御系構築に関する総合的研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K06501
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
研究機関熊本大学

研究代表者

水本 郁朗  熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (30239256)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード適応制御 / PFC / モデルフリー設計 / データ駆動型制御 / 適応予測制御 / 制御工学
研究成果の概要

本研究では,適応的,データ指向的制御系設計法に関して,これまでの研究成果を拡張する形で,スマートな適応制御システムとしての基本的な設計法の体系化の検討を行った.特に,システムのASPR性に基づいた適応出力フィードバック制御手法をベースに,モデルフリーな新しい制御系設計の体系化が実現できた.この研究により,制御対象のモデルを用いずに,これまでの蓄積されたデータ,現在の操業データさらには未来のデータや未知外乱に隠されたデータをフルに活用したモデルフリー制御系システムとしてのスマート適応制御システム実現へ向けての検討が行えた.さらに,開発した制御システムの有用性を実験的に検証しその有用性を確認した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

今日の産業界において,生産性の向上,省エネルギー・省力化など,製品の品質の向上と生産コストの削減が喫緊の課題となっており,高性能かつ実践的な制御手法への期待が高まっている.本研究は,これらの要望に応える制御技術として,これまでの適応制御やデータ指向型の制御の概念にとらわれない,過去,現在および未来の情報をフル活用したモデルフリーなスマート制御システム設計法の構築・体系化を目指すものである.このスマート制御系設計法の体系化を実現することで,今後さらに必要とされる生産性の向上,省エネルギー・省力化など,製品の品質の向上と生産コストの削減を実現する制御システムの実現が期待できる.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 19件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] モデルフリーPFCを用いた予測制御入力を有する適応出力フィードバック制御とその実用性2019

    • 著者名/発表者名
      村上智史,水本郁朗,増田士朗
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 139 号: 10 ページ: 1167-1174

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.139.1167

    • NAID

      130007722458

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 年月日
      2019-10-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 入力飽和を有するシステムに対するAnti-Windup補償器を付加した出力フィードバック適応制御系設計2019

    • 著者名/発表者名
      籾木奬太, 水本郁朗
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 139 号: 4 ページ: 293-299

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.139.293

    • NAID

      130007621999

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 年月日
      2019-04-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adaptive Output Feedback Control with an Adaptive Predictive Feedforward Input for Continuous-Time Systems2019

    • 著者名/発表者名
      Ikuro Mizumoto, Yusuke Makimoto, Shiro Masuda
    • 雑誌名

      Proc. of 13th IFAC Workshop on Adaptive and Learning Control Systems (ALCOS 2019)

      巻: ー ページ: 216-221

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adaptive Anti-Windup Control System Design for ASPR-based Adaptive Output Feedback Control2019

    • 著者名/発表者名
      Ikuro Mizumoto, Kazui Yamada
    • 雑誌名

      Proc. of 13th IFAC Workshop on Adaptive and Learning Control Systems (ALCOS 2019)

      巻: ー ページ: 37-42

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ASPR-based Adaptive Anti-Windup Control system Design for PID Control Systems2019

    • 著者名/発表者名
      Kazui Yamada, Ikuro Mizumoto
    • 雑誌名

      Proceedings of the SICE Annual Conference 2019

      巻: ー ページ: 567-572

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of a Liquid-Level Process via Discrete Time Output Feedback Control with an Adaptive Parallel Feedforward Compensator2019

    • 著者名/発表者名
      Seiya Fujii, Yuto Tanaka, Ikuro Mizumoto
    • 雑誌名

      Proceedings of the SICE Annual Conference 2019

      巻: ー ページ: 171-177

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of Cerebellar Model Articulation Controller Based Parallel Feedforward Compensator for Output Feedback Control2019

    • 著者名/発表者名
      Yuto Tanaka, Seiya Fujii, Kota Akaike, Ikuro Mizumoto
    • 雑誌名

      Proceedings of the SICE Annual Conference 2019

      巻: ー ページ: 217-220

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Output Feedback-Based Output Tracking Control with Adaptive Output Predictive Feedforward for Multiple-Input/Multiple-Output Systems2019

    • 著者名/発表者名
      Ikuro Mizumoto, Seiya Fujii, Hiroshi Mita
    • 雑誌名

      Industrial & Engineering Chemistry Research

      巻: 58 号: 26 ページ: 11382-11391

    • DOI

      10.1021/acs.iecr.9b00107

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adaptive Output Feedback Control and Adaptive Design of Statical PFC for Discrete-Time MIMO systems2019

    • 著者名/発表者名
      Seiya Fujii, Satoshi Uchida, Ikuro Mizumoto
    • 雑誌名

      Proceedings of 2019 12th Asian Control Conference (ASCC)

      巻: ー

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 入力直達項をもつ多入出力システムに対する適応フィードフォワードを併用した適応出力フィードバック制御系設計2018

    • 著者名/発表者名
      藤井聖也,水本郁朗
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 138 号: 5 ページ: 556-565

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.138.556

    • NAID

      130006730618

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 年月日
      2018-05-01
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ASPR Based Adaptive Output Feedback Control with an Output Predictive Feedforward Input for Continuous-Time Systems2018

    • 著者名/発表者名
      Ikuro Mizumoto, Satoshi Murakami and Shiro Masuda
    • 雑誌名

      Proceedings of the 57th IEEE Conference on Decision and Control

      巻: - ページ: 613-619

    • DOI

      10.1109/cdc.2018.8619255

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Augmented Anti-Windup Control for PI Control System via ASPR based Adaptive Output Feedback with a PFC2018

    • 著者名/発表者名
      Ikuro Mizumoto1, Shota Momiki
    • 雑誌名

      Proeedings of 15th International Conference on Control, Automation, Robotics and Vision (ICARCV)

      巻: - ページ: 650-655

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ASPR based adaptive output tracking control with adaptive parallel feedforward compensator and its validation through experiments2018

    • 著者名/発表者名
      Ikuro Mizumoto, Nobuyuki Kawabe, Masahito Hayashida, Masato Sano
    • 雑誌名

      Mathematics in Engineering, Science and Aerospace (MESA)

      巻: 9 ページ: 65-83

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of a Magnetic Levitation System by ASPR Based Adaptive Output Feedback Control with an Adaptive Parallel Feedforward Compensator2018

    • 著者名/発表者名
      Ikuro Mizumoto, Nobuyuki Kawabe, Masato Sano, Masahito Hayashida
    • 雑誌名

      革新的コンピューティング・情報・制御に関する速報

      巻: 12 号: 03 ページ: 245

    • DOI

      10.24507/icicel.12.03.245

    • ISSN
      1881-803X
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parameter Optimization with Input/Output Data via DE for Adaptive Control System with Neural Network2018

    • 著者名/発表者名
      Taro Takagi, Ikuro Mizumoto
    • 雑誌名

      Proc. of The 2018 International Conference on Artificial ALife and Robotics

      巻: - ページ: 338-341

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] SACと適応PFCを用いた適応制御系のツインロータヘリコプタに対する一構成法とその検証2017

    • 著者名/発表者名
      高木太郎,藤田健汰,水本郁朗
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌

      巻: 30 号: 10 ページ: 379-385

    • DOI

      10.5687/iscie.30.379

    • NAID

      130006309211

    • ISSN
      1342-5668, 2185-811X
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adaptive Output Feedback Based Output Tracking Control for Uncertain Nonlinear Systems Via T-S Fuzzy Model2017

    • 著者名/発表者名
      Ikuro Mizumoto, Nobuyuki Kawabe
    • 雑誌名

      Proc. of 56th IEEE Conference on Decision and Control (CDC)

      巻: - ページ: 891-896

    • DOI

      10.1109/cdc.2017.8263772

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adaptive Output Feedback Based Output Tracking Control with Adaptive Parallel Feedforward Compensator2017

    • 著者名/発表者名
      Ikuro Mizumoto, Nobuyuki Kawabe
    • 雑誌名

      Proc. of 20th IFAC World Congress

      巻: - 号: 1 ページ: 5486-5492

    • DOI

      10.1016/j.ifacol.2017.08.987

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adaptive Output Feedback Control with Predictive Feedforward Input based on Extended Output Estimator2017

    • 著者名/発表者名
      Seiya Fujii, Ikuro Mizumoto
    • 雑誌名

      Proc. of 6th International Symposium on Advanced Control of Industrial Processes (AdCONIP)

      巻: - ページ: 116-171

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] カーネル法による適応PFCを有するASPR性に基づく出力フィードバック制御2019

    • 著者名/発表者名
      赤池宏太, 田中悠翔, 水本郁朗
    • 学会等名
      電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] CMACによるPFCを有する適応出力フィードバックによるディーゼルエンジン燃焼制御2019

    • 著者名/発表者名
      田中悠翔, 水本郁朗
    • 学会等名
      第62回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 連続時間における適応予測制御入力を有するASPR性に基づいた二自由度適応出力フィードバック制御2019

    • 著者名/発表者名
      村上智史,牧本雄介,水本郁朗,増田士朗
    • 学会等名
      電気学会制御研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 適応予測フィードフォワード入力を有する適応出力フィードバック制御による磁気浮上装置の制御2019

    • 著者名/発表者名
      牧本雄介,村上智史,水本郁朗,増田士朗
    • 学会等名
      第6回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 入出力データを用いたPFC設計法による予測フィードフォワード入力を有するASPR性に基づいた適応出力フィードバック制御2018

    • 著者名/発表者名
      村上智史,増田士朗,水本郁朗
    • 学会等名
      平成30年電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 入力飽和を有する制御対象に対するAnti-Windup適応出力フィードバック制御系設計2018

    • 著者名/発表者名
      籾木奬太,水本郁朗
    • 学会等名
      第61回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 予測フィードフォワード入力を有するASPR性に基づいた適応出力フィードバック制御による磁気浮上システムの制御2018

    • 著者名/発表者名
      村上智史,増田士朗,水本郁朗
    • 学会等名
      第61回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 予測フィードフォワード入力を有するASPR性に基づいた連続時間出力フィードバック制御2018

    • 著者名/発表者名
      村上智史,増田士朗,水本郁朗
    • 学会等名
      電気学会 制御研究会 スマートシステムと制御技術シンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 入力飽和を有するシステムに対するAnti-Windup 補償器を付加した適応出力フィードバック制御系設計2018

    • 著者名/発表者名
      籾木奬太,佐野雅人,水本郁朗
    • 学会等名
      電気学会 制御研究会 スマートシステムと制御技術シンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Control System Design for Linearized System of a Quadrotor by a Combination of ASPR Based Output Feedback and Back-Stepping Strategy2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nonaka,Eiji Mori,Makoto Kumon,Ikuro Mizumoto
    • 学会等名
      SICE International Symposium on Control Systems (ISCS) 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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