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2019 年度 実績報告書

シミュレータ駆動型制御系設計に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16H06093
研究機関京都大学

研究代表者

丸田 一郎  京都大学, 工学研究科, 准教授 (20625511)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード制御工学
研究実績の概要

本年度に行った研究は,大きく(1)システム同定法に関する研究と(2)制御系設計に関する研究の2つにわけられる.また,これらの研究において開発する方法の検証を行うために,ドローン実験装置の拡充と高精度なフライトシミュレータの導入を並行して行うとともに,機械学習分野の知見を得るための研究会や講演会に参加して情報収集や議論を行った.
まず,シミュレータのふるまいを実システムと適合するように調節するための(1)システム同定法に関する研究については,これまでの研究で開発された仮想制御器を用いるアプローチの研究をさらに進め,機械学習的なモデル構築法における有効性についても検討した.その結果,勾配法に基づいた複雑なモデルのパラメータ学習においても,仮想制御器のアイデアを適用することでモデルの中の注目するシステムに対応する主要部分の精度を選択的に改善し得ることがわかった.
つぎに,従来の線形制御理論の適用が困難な複雑なモデル,すなわちシミュレータを前提とした(2)制御系設計に関する研究については,従来から研究を進めていた反復的に設計を行う方法について,制御系の安定性を改善するための条件を付加することで改善を行った.また,最適軌道データベースを用いる新たな方法の開発を行った.新たな方法は,従来の方法では安定化が難しかった複数の局所最適解をもつ実際的な最適制御問題に対しても有効に機能し,より確実性が高い安定化と高いエネルギー効率を実現できる.

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

備考

研究代表者が副主査を務め,研究に関連する議論を行った調査研究会のwebページ

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A Study on Numerical Solutions of Hamilton-Jacobi-Bellman Equations Based on Successive Approximation Approach2020

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Maruta, Shuhei Nishida, Kenji Fujimoto
    • 雑誌名

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      巻: 13-3 ページ: -

    • 査読あり
  • [学会発表] 勾配法にもとづくシステム同定の実装と動向2020

    • 著者名/発表者名
      丸田 一郎
    • 学会等名
      第7回 制御部門マルチシンポジウム
  • [学会発表] RRTを用いたデータ駆動型最適制御におけるデータベースの構築2020

    • 著者名/発表者名
      大津 智宏
    • 学会等名
      第7回 制御部門マルチシンポジウム
  • [学会発表] A Study on Solutions to Finite-Time Optimal Control Problems by Numerical Gaussian Processes2019

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Beppu
    • 学会等名
      The 12th Asian Control Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] 逐次近似を用いたHamilton-Jacobi-Bellman方程式の数値解法に関する一考察2019

    • 著者名/発表者名
      西田 周平
    • 学会等名
      第63回システム制御情報学会研究発表講演会
  • [学会発表] A Study on Numerical Solutions of Hamilton-Jacobi-Bellman Equations Based on Successive Approximation Approach2019

    • 著者名/発表者名
      Shuhei Nishida
    • 学会等名
      The SICE Annual Conference 2019
    • 国際学会
  • [備考] 計測自動制御学会「モデルベースト制御における機械学習とダイナミクスの融合」調査研究会

    • URL

      http://dml.sice-ctrl.jp/

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公開日: 2021-01-27  

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