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2018 年度 実施状況報告書

統計データに基づく補間によるパラメータ依存システムの同定

研究課題

研究課題/領域番号 17K06495
研究機関広島大学

研究代表者

田中 秀幸  広島大学, 教育学研究科, 教授 (90303883)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード部分空間同定法 / カルマンゲイン / イノベーション / 閉ループ同定 / 確率実現 / パラメータ依存システム
研究実績の概要

本研究の目的は,パラメータ依存システムの局所的方法によるモデリングとして,局所点から統計的な方法により補間を行うためのアルゴリズムの開発を行うことである.運動方程式をそのまま用いた補間に基づくグレーボックスモデリングがしばしば非線形最適化問題に帰着されるのに対し,統計データに基づく補間に適したパラメータ依存モデルの導出を行い,局所点の数を増やす代わりに解きやすい最適化問題を解くことで,数値的にも安定な同定アルゴリズムの導出を目指す.本研究は統計データを使って補間を行う点が重要であり,多入力多出力系をいかに表現するかということが問題となる.多入力多出力系の表現や同定法についても研究を進める.

本年度は,パラメータ依存システムの研究よりも多出力系の確率系に関しての研究や,多入力多出力系の閉ループ同定法についてについての研究が進んだ.具体的には,閉ループ同定に関して同定する対象の状態が同定結果に与える影響について考察した研究を SYSID 2018 において発表した.また,閉ループ下にある線形な同定対象を有限区間上の実現を行い,初期値の影響を除去する方法について考察を行い,SICE 2018 で発表した.さらに,初期状態を考慮した部分空間同定法のためのもう一つの半正定値計画問題について成果が得られ,共著者(徳島大学池田)による発表が行われた(第61回自動制御連合講演会).また,不可到達な確率系をもつ安定限界なシステムの同定について研究を行った(共著者徳島大学池田).

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本研究の目的は,パラメータ依存システムの局所的方法によるモデリングとして,局所的な方法により補完を行うためのアルゴリズムを開発することである.本研究は多入力多出力系の表現や同定法についても研究を進めるために,実現理論や部分空間同定法からの研究も進めている.本年度も実現理論や部分空間同定法からの研究が急速に進んでいることから,パラメータ依存システムにおけるモデリングについては,研究が遅れている.なお,パラメータ依存システムに関する研究については,現在投稿中である.

今後の研究の推進方策

現在の研究計画の中では,多入力多出力系のシステム同定において閉ループ系の初期値に関する影響に関する研究が進んでいる.このことに関連して,閉ループ同定への理解が進みつつある.現在,パラメータ依存システムに関する研究も投稿しつつあり,これを閉ループ同定へと拡張できないかについて考察する.また,閉ループ同定に関する理解が進みつつあるため,こちらについても今後進めていく.

次年度使用額が生じた理由

数値計算用ソフトウェアのMATLABを最新のものに入れ替える予定であったが,現在の研究状況から従来のライセンスで十分に対応が可能であったため,次年度に回した。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Closed-loop subspace identification taking initial state into account2018

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Tanaka and Kenji Ikeda
    • 雑誌名

      IFAC-PapersOnLine

      巻: 51 ページ: 604-609

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2018.09.229

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A closed-loop subspace identification algorithm based on finite-interval realization2018

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Tanaka and Kenji Ikeda
    • 雑誌名

      SICE Annual Conference 2018, September 11-14, 2018

      巻: - ページ: 1489-1492

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On the uniqueness of spectral density function in an SDP problem for the estimation of innovations model2018

    • 著者名/発表者名
      Kenji Ikeda and Hideyuki Tanaka
    • 雑誌名

      SICE Annual Conference 2018, September 11-14, 2018

      巻: - ページ: 1483-1488

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 不可到達な確率系をもつ安定限界なシステムの同定2019

    • 著者名/発表者名
      池田 建司,田中 秀幸
    • 学会等名
      第6回 制御部門マルチシンポジウム
  • [学会発表] 初期状態を考慮した部分空間同定法のためのもう一つの半正定値計画問題2018

    • 著者名/発表者名
      池田 建司,田中 秀幸
    • 学会等名
      第61回自動制御連合講演会

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公開日: 2019-12-27  

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