連続域動的システムの論理化制御手法に関する研究

• 研究課題/領域番号: 25630178
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 制御・システム工学
• 研究機関: 上智大学
• 研究代表者: 申 鉄龍 上智大学, 理工学部, 教授 (70245794)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 制御理論 / エンジン制御 / 論理システム / 確率遷移システム / 論理システムモデリング / 論理化制御

研究成果の概要

本研究では、連続時間域における動的システムを離散時間論理遷移システムとしてモデル化する手法を提案し、論理状態の関数として与えられる目標関数に対して、最適化制御則の設計手法を構築し、遷移行列に確率特性を有する場合の統計的最適制御手法を構築した。さらに、提案したモデリングと最適制御手法の実システムへの応用検証例として、ガソリンエンジンの残留ガス割合制御問題とハイブリット自動車の燃料消費最小化のためのリアルタイムパワートレイン制御問題に適用し、それぞれ実験ベンチにおける実験検証とシミュレーション検証によってその有効性と産業技術への発展の可能性を示した。

研究成果

• [雑誌論文] stochastic logical system approach to model and optimal control of cyclic variation of residual gas fraction in combustion engine (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuhu Wu, Madan Kumar, and Tielong Shen
  • 雑誌名: Applied Thermal Engineering 巻: 93 ページ: 251-259
  • DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2015.09.045
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reach control problem for linear differential inclusion systems on simplices (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuhu Wu, and Tielong Shen
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Automatic Control 巻: 61 号: 5 ページ: 1403-1408
  • DOI: 10.1109/tac.2015.2471715
  • 査読あり
• [雑誌論文] An algebraic expression of finite horizon optimal control algorithm for stochastic logical dynamical systems (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuhu Wu, and Tielong She
  • 雑誌名: Systems and control letters 巻: 82 ページ: 108-114
  • DOI: 10.1016/j.sysconle.2015.04.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Matrix Expression of Infinite Horizon Optimal Control Problem for Stochastic Logical Dynamical Systems (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuhu Wu, Tielong Shen
  • 雑誌名: Proceedings of 19th IFAC World Congress 巻: １ ページ: 6965-6970
  • 査読あり
• [雑誌論文] Absolute stability of the Kirchhoff string with sector boundary control (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuhu Wu, Xiaoping Xue, and Tielong Shen
  • 雑誌名: Automatica 巻: 50 ページ: 1915-1921
  • 査読あり
• [雑誌論文] bsolute stability of the axially moving Kirchhoff string with a sector boundary feedback control (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuhu Wu, Xiaoping Xue, and Tielong Shen
  • 雑誌名: Nonlinear Dynamics 巻: - 号: 1-2 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1007/s11071-014-1847-6
  • 査読あり
• [学会発表] Stochastic logical transient model-based RGF regulation of gasoline engines (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuhu Wu, Kumar Madan, and Tielong Shen
  • 学会等名: IEEE Information and Automation 2015
  • 発表場所: Jijiang(China)
  • 年月日: 2015-08-08
  • 国際学会
• [学会発表] Control design for residual gas fraction in engine based on stochastic logical dynamics (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuhu Wu, Tielong Shen, Choongsik Bae
  • 学会等名: The 54th SICE Annual Conference
  • 発表場所: Hangzhou(China)
  • 年月日: 2015-07-28
  • 国際学会
• [学会発表] Dynamic Programming Algorithm for Stochastic Logical Systems and Its Application to Residual Gas Fraction Control (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuhu Wu, Tielong Shen
  • 学会等名: The 46th ISCIE International Symposium on Stochastic Systems Theory and Its Applications
  • 発表場所: Kyoto Institute of Technology (Kyoto)
  • 年月日: 2014-11-01 – 2014-11-02
• [学会発表] A necessary condition for optimal control problem on a class of discontinuous dynamical systems (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuhu Wu, Tielong Shen
  • 学会等名: The 11th World Congress on Intelligent Control and Automation
  • 発表場所: Shengyang(China)
  • 年月日: 2014-07-29 – 2014-07-31
• [学会発表] A matrix expression of infinite horizon optimal control problem for stochastic logical dynamical systems (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuhu Wu and Tielong Shen
  • 学会等名: 19th world congress of IFAC
  • 発表場所: Cape Town
• [学会発表] Set-valued map based description and stability of multi-valued logical evolution systems (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuhu Wu and Tielong Shen
  • 学会等名: 第56回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 新潟
• [学会発表] A logical dynamical systems approach to modeling and control of residual gas fraction in IC engines (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuhu Wu and Tielong Shen
  • 学会等名: 7th IFAC Symposium on Advances in Automotive Control
  • 発表場所: Tokyo
• [学会発表] A matrix expression of finite horizon optimal control algorithm for stochastic logical dynamical systems (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuhu Wu and Tielong Shen
  • 学会等名: The 45th ISCIE International Symposium on Stochastic Systems Theory and Its Applications
  • 発表場所: Okinawa
• [備考] Prof. Tielong Shen
  • URL: http://pweb.cc.sophia.ac.jp/tielong/index.html