| 研究課題/領域番号 |
15H02257
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
制御・システム工学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
大塚 敏之 京都大学, 情報学研究科, 教授 (40272174)
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| 研究分担者 |
湯野 剛史 九州大学, システム情報科学研究院, 助教 (10756232)
佐藤 康之 東京理科大学, 理工学部電気電子情報工学科, 研究員 (40738803)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 最適制御 / 非線形システム / 最適化 / 代数学 |
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| 研究成果の概要 |
非線形モデル予測制御の実時間最適化アルゴリズムに関して、並列計算による効率化に成功したほか、不連続性を含むシステムや非線形偏微分方程式、多リンク系といった問題の構造を利用した効率化に成功した。代数的手法については、最大事後確率推定問題の新しい解法、制約付き最適化問題に対する新しい最適性条件、ホロノミック勾配法によるマルコフ過程の解析手法などが得られた。応用に関しては、熱伝導系やロボットアーム、ドローンの耐故障制御やターゲット追従と障害物回避、ヒューマノイドロボットのクライミング制御、浮体式洋上風力発電施設のブレードピッチ角制御などで有効性を示した。
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| 自由記述の分野 |
制御工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で開発した実時間最適化アルゴリズムにより、極めて複雑な非線形システムにもモデル予測制御の適用可能性が広がった。また、非線形システムや非線形最適化に対する代数的アプローチによって得られた成果は、将来のブレークスルーにつながりうるものである。さらに、ホロノミック勾配法はシステム制御でさまざまな応用が期待され、数値計算と数式処理を融合させるアプローチとして今後の発展が期待される。一方、実用的な観点から、モデル予測制御の実装ツールやモデル化と評価関数設定の知見も重要であり、本研究の成果はさまざまな分野での活用が期待される。
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