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2019 年度 実績報告書

モデル集合のみで展開する大規模複雑系の解析・設計論

研究課題

研究課題/領域番号 17K14704
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

井上 正樹  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (80725680)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードモデルセットベース制御 / 消散性 / モデル予測制御 / 航空管制制御
研究実績の概要

本研究課題では,大規模複雑な動的システムに対する定量解析とシステム設計をおこなうための基礎理論を構築する.この目的のもと,動的システムを状態方程式という状態の詳細な振る舞いを表現するモデルで記述する代わりに,消散不等式というシステムのエネルギーの増減のみを表現するモデル(モデル集合)で記述することを提案した.そして,この消散不等式のもとで大規模システム全体の定量的な性能解析をおこない,解析結果を用いた制御システムの設計方策を開発してきた.最終年度には,主に三つの成果を得た.
1)前年度に続いて消散不等式にもとづく大規模複雑システムの性能解析や制御システム設計方策を進めた.特に電力系統を想定した大規模システムを消散不等式で記述し,制御性能を向上させる制御器の仕様を消散不等式の形で設計した.成果は1編の雑誌論文誌に掲載された.
2)1で得られた仕様設計の考え方のもとで実用的な制御系設計方策にも取り組んだ.高性能ながら計算負荷の課題があったモデル予測制御(MPC)を近似した「instant MPC」を新たに提案し,計算負荷の低減と消散不等式に基づく制御システム全体の安定性保証をおこなった.成果は1編の雑誌論文誌に掲載され,1件の国際会議や5件の国内会議で成果発表をおこなった.
3)提案する理論の航空管制制御やエネルギー管理制御への応用展開もおこなった.成果は1件の国際会議と3件の国内会議で成果発表をおこなった.

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] ノートルダム大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      ノートルダム大学
  • [雑誌論文] Performance Improvement via Iterative Connection of Passive Systems2020

    • 著者名/発表者名
      Urata Kengo、Inoue Masaki、Ishizaki Takayuki、Imura Jun-ichi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Automatic Control

      巻: 65 ページ: 1325~1332

    • DOI

      10.1109/TAC.2019.2930806

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Instant MPC for Linear Systems and Dissipativity-Based Stability Analysis2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Keisuke、Inoue Masaki、Hatanaka Takeshi
    • 雑誌名

      IEEE Control Systems Letters

      巻: 3 ページ: 811~816

    • DOI

      10.1109/LCSYS.2019.2918095

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimal Trajectory Planning of Aircraft for Fair-Sharing of Noise2019

    • 著者名/発表者名
      Saito Yuki、Yoshimura Sho、Inoue Masaki、Takahashi Masaki、Sugihara Yurika
    • 雑誌名

      IFAC-PapersOnLine

      巻: 52 ページ: 271~276

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.ifacol.2019.08.082

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 安全性保証付きでの階層制御器の部分的学習2020

    • 著者名/発表者名
      本間俊貴、井上正樹、井村順一
    • 学会等名
      計測自動制御学会 第7回制御部門マルチシンポジウム
  • [学会発表] 消散性仕様のもとでのモデル予測制御の“近似”2020

    • 著者名/発表者名
      井上正樹、吉田圭佑、原啓太
    • 学会等名
      計測自動制御学会 第7回制御部門マルチシンポジウム
  • [学会発表] 航空機の到着制御へのMIQPによるアプローチ2020

    • 著者名/発表者名
      和田真治、齊藤有紀、吉田圭佑、井上正樹
    • 学会等名
      計測自動制御学会 第7回制御部門マルチシンポジウム
  • [学会発表] Instant MPC for Linear Systems and Dissipativity-Based Stability Analysis2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Keisuke、Inoue Masaki、Hatanaka Takeshi
    • 学会等名
      58th IEEE Conference on Decision and Control
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimal Trajectory Planning of Aircraft for Fair-Sharing of Noise2019

    • 著者名/発表者名
      Saito Yuki、Yoshimura Sho、Inoue Masaki、Takahashi Masaki、Sugihara Yurika
    • 学会等名
      10th IFAC Symposium on Intelligent Autonomous Vehicles
    • 国際学会
  • [学会発表] 需要家に自由な意思決定を許す節電制御2019

    • 著者名/発表者名
      柴崎紗菜、荒幡充、井上正樹
    • 学会等名
      第62回自動制御連合講演会
  • [学会発表] クープマンモデルを用いた消散性制約つき学習2019

    • 著者名/発表者名
      原啓太、井上正樹、瀬部昇
    • 学会等名
      第62回自動制御連合講演会
  • [学会発表] instant MPCと消散性に基づく安定性解析2019

    • 著者名/発表者名
      吉田圭佑、井上正樹、畑中健志
    • 学会等名
      第62回自動制御連合講演会
  • [学会発表] フローコリドー内での自律分散的な航空機の衝突回避制御:パイロットの負担軽減を目指した制御方策2019

    • 著者名/発表者名
      斉藤有紀
    • 学会等名
      第57回飛行機シンポジウム
  • [学会発表] インスタントモデル予測制御を用いた航空機の姿勢制御と計算負荷の低減2019

    • 著者名/発表者名
      吉田圭佑
    • 学会等名
      第57回飛行機シンポジウム

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公開日: 2021-01-27  

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