| 研究課題/領域番号 |
19H02157
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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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| 審査区分 |
小区分21040:制御およびシステム工学関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
山下 裕 北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (90210426)
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| 研究分担者 |
小林 孝一 北海道大学, 情報科学研究院, 准教授 (50452115)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 非線形制御 / 最適制御 / 省エネルギー制御 / 待機パワー削減 |
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| 研究成果の概要 |
エネルギー消費最小の定常点と状態の目標値が一致しない場合の省エネルギーな最適制御問題を考え、入力コストを最小限の改変で状態量を含む関数とすることで、問題を定式化し漸近安定性を保証する非線形最適レギュレータを構築した。また、アクチュエータが待機パワーを必要とする場合、冗長入力系では状態量の値に応じて非効率なアクチュエータを休止させる動作が省エネルギーに寄与し、そのような動作を行う最適制御制御器設計法を提案した。さらに、出力値に応じたセンサー値の通信の一時停止を含む制御手法も提案した。
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| 自由記述の分野 |
制御理論
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果を用いれば、エネルギー消費最小な定常点と目標状態量が一致しない場合にも最適制御手法を用いることができ、アクチュエータ待機パワーを考慮した際の非凸性による困難さを克服できる。これにより、物理的入力を絞る方向で状態を動かすときは素早く、物理的エネルギーを投入しなければならないときは抑制的する非対称フィードバックを数理的に構築でき、また待機パワーを要するアクチュエータを非効率な場合は自動的に休止させることもできるようになる。結果として省エネルギーな制御を汎用的設計手法で導くことができるようになる。
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