| 研究課題/領域番号 |
15K21591
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| 研究機関 | 香川高等専門学校 |
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研究代表者 |
逸見 知弘 香川高等専門学校, 創造工学専攻, 准教授 (00413849)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | モデル予測制御 / グレブナー基底 / 非線形制御 / 制御パラメータ調整 / 最適化 |
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| 研究実績の概要 |
本年度の成果として，制御対象および制御系の「システムの不確かさ」「強安定性」「対故障性」「対非線形性」の観点からモデル予測制御法における制御性能と制御パラメータの関係性の検証を行った。また，グレブナー基底に基づいたパラメータの調整方法ならびに数式処理不ソフトを用いた設計方法の検証を行い，現在線形システムに対してモデル予測制御法を用いた制御系全体の極が指定した極に対応するような制御パラメータの設計方法を提案し，数値シミュレーションによるその有効性が確認できた。 これらの成果は2件の国際会議並びに，4件の国内研究会にて発表を行い様々な研究者と意見交換を行った。
さらに，過去の研究において，モデル予測制御法の一手法である一般化予測制御に基づいたパラメータ設計が可能であることが分かっているＰＩＤ制御則に対して，むだ時間のある系の出力追従誤差の2 乗和最小化の最適制御器を設計するために, 誤差2乗和を高速で計算する新しい手法を提案し国内の学術論文に投稿した。
一方，モデル予測制御のサーボシステムへの拡張ならびに高速化制御実現を目的に，２リンクアームシステムへモデル予測制御を適応した場合を検証し，さらに最適パラメータ調整方法の一手法として，パラメータの変化と制御制御性能の変化の相関性に着目したパラメータの調整方法を提案し，それらの結果をまとめたものを英文学術論文に投稿した。また，上記手法の実験装置での検証を考え，既存の２リンクシステムにＭＡＴＬＡＢベースのＤＳＰシステムを導入し，既存のシミュレーションによるコントローラをそのまま実システムで制御を行えるよう整備・調整を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
モデル予測制御の最適化問題において，線形システムの制御対象に対してモデル予測制御法を用いた制御系全体の極が指定した極に対応するような制御パラメータの設計方法をグレブナー基底と数式処理によって行う手法を提案した。
また，今後の研究の課題である，対故障性を考慮した強安定システムの構築や非線形システム，サーボシステムへの拡張に向けた基礎研究ならびに実機実験の整備も予定通り進んでおり，当初の計画に対して概ね順調に進んでいると判断する。
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| 今後の研究の推進方策 |
昨年度までの研究結果に基づいて下記の研究を予定している。
・線形近似システムへの適用と近似誤差に対するロバスト性の検証
・対故障性を考慮した強安定システムへの応用と故障診断システムの確立
・高速化制御への拡張のためサーボシステムである２リンクロボットへの適用および予備実験
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| 次年度使用額が生じた理由 |
申請書で予定していたＤＳＰボードにおいて，当初予算が申請額より減額されており，購入が難しいため，性能が少し劣る安価なものに変更しその差額が生じた。また不参加となった機械学会全国大会への参加旅費の差額ならびに，実験装置の消耗品（回路部品等）について、一部モータの納品が４月以降に伸びたため関連電気部品等の購入が遅れ精算が間に合わず予定との差額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
納品が間に合わなかったモータとその関連回路部品，ならびに現在投稿中の論文掲載料に利用予定である。
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