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陰的非線形システムに対するモデル予測制御系設計の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K04216
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21040:制御およびシステム工学関連
研究機関大阪工業大学

研究代表者

橋本 智昭  大阪工業大学, 工学部, 准教授 (90515115)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード制御工学 / システム工学
研究成果の概要

陰的非線形システムモデルで記述される制御対象に対する系統的な制御系設計手法は,これまでに確立されていなかった.本研究では,モデル予測制御と呼ばれる最適フィードバック制御手法に基づいて,陰的システムモデルで記述される幅広いシステムクラスに対する系統的な制御系設計手法が構築された.さらに,本研究で考案された新しい制御系設計手法が,Brayton-Moser方程式で記述される電気ネットワーク回路の制御系設計問題に適用され,数値シミュレーションによりその有効性が確認された.また,陰的非線形システムモデルに対して,状態推定手法とモデル予測制御手法を併用した制御系設計法が構築された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

陰的システムは陽的システムを包括するように一般化されているので,陰的システムに対する制御理論を構築する方が,陽的システムに比べてより学術的価値が高いといえる.しかしながら,これまでの制御理論研究の大部分が陽的システムを対象としており,陰的システムに対する研究は全体の1割に満たない状況である.本研究では,一般化された陰的システムに対する制御系設計手法が新たに確立されており,独創的で汎用性のある意義深い研究成果が得られていると考えられる.

報告書

(7件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022 2020 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Stability Analysis for Discretized Brayton-Moser Equations with Implicit Model Predictive Control2023

    • 著者名/発表者名
      Tomoaki Hashimoto
    • 雑誌名

      International Journal of Applied Engineering and Technology

      巻: 5 ページ: 1772-1780

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Model Predictive Control with Unscented Kalman Filter for Nonlinear Implicit Systems2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi SHIMIZU, Tomoaki HASHIMOTO
    • 雑誌名

      International Journal of Mathematical and Computational Sciences

      巻: Vol. 12, No. 7 ページ: 147-151

    • DOI

      10.5281/ZENODO.1340585

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Implicit Model Predictive Control for Discretized Brayton-Moser Equations2022

    • 著者名/発表者名
      Tomoaki Hashimoto
    • 学会等名
      International Conference on Control, Automation, and Systems
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Model Predictive Control based on Contraction Mapping Method for Stabilization of Vehicle Nonlinear Dynamics2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroto YOSHIOKA, Tomoaki HASHIMOTO
    • 学会等名
      International Conference on Civil, Mechanical, Production and Industrial Engineering
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] バーガース方程式に対する状態推定システムの設計2020

    • 著者名/発表者名
      志水孝至, 橋本智昭
    • 学会等名
      日本機械学会 関西支部第95期定時総会講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Model Predictive Control with Unscented Kalman Filter for Nonlinear Implicit Systems2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi SHIMIZU, Tomoaki HASHIMOTO
    • 学会等名
      The 20th International Conference on Mathematics and Applications
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2025-01-30  

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