| 研究課題/領域番号 |
19K04456
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21040:制御およびシステム工学関連
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| 研究機関 | 東京都立大学 |
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研究代表者 |
増田 士朗 東京都立大学, システムデザイン研究科, 教授 (60219334)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | データ駆動制御 / 外乱抑制 / 計測可能外乱 / フィードフォワード補償 / 定値制御系 / 化学プロセス制御 / 制御器調整 / 定値制御 / 勾配推定 / 繰り返し調整 / フィードフォワード制御 / 閉ループ更新式 / 安定性評価 / データ駆動制御器調整 / プロセス制御 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、データを利用することによって、現状の定値制御系の外乱抑制性能を改善する手法を提案することを目的とする。また、制御性能の改善には、プラント周辺の環境情報データを積極的に活用していくことも考慮する。この方針に基づき、1) 定値制御データによる推定勾配を用いた制御器パラメータの繰り返し調整、2) 計測可能な環境情報データからのフィードフォワード補償器のデータ駆動調整、を主要なアプローチと設定し、詳細な計算アルゴリズムの導出や有効性の検証を行なう。本研究は、定値制御系のデータ駆動制御器調整に対し、実用性の高い繰り返し調整やフィードフォワード外乱補償を導入し、理論解析する点に特徴がある。
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| 研究成果の概要 |
申請研究では，設定値を一定にした定値制御系から得られた定値制御データを用いて外乱抑制性能を改善する制御器パラメータ調整法を開発すること目的とする．具体的には， 1) 定値制御データから外乱抑制を改善するフィードバック制御器のパラメータを求める手法 2) フィードバック制御器パラメータに加えて計測可能な環境情報データからのフィードフォワード制御器の制御器パラメータを定値制御データから調整し，外乱抑制を改善する手法，に関するアルゴリズム開発を行った．提案した手法や提案法に関連する研究は，英文誌に4件，国際会議に10件，3件の招待講演，国内の学会や研究会に12件の発表を行った．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
申請研究で着目した定値制御データは，制御性能評価や閉ループ同定に利用する研究が行われていたが，制御器調整にまで利用する研究は申請者の研究以外に取り組まれた例が少ない．したがって，本研究により実システムから得られるデータから直接的に制御器調整を行うデータ駆動制御に新しい展開を与えたと言える．また，産業界の化学プロセス制御では定値制御系に分類される制御ループが多数動作しているが，十分な調整が行われないまま操業されているケースがあるため，本研究の成果の有用性は高い．さらに申請研究が着目した計測可能外乱からのフィードフォワード補償に対する制御器調整も応用上ニーズのある取り組みと言える．
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