| 研究課題/領域番号 |
22K04175
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| 研究機関 | 明石工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
上 泰 明石工業高等専門学校, 電気情報工学科, 教授 (20413809)
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| 研究分担者 |
小関 祥康 神奈川大学, 理学部, 准教授 (00614041)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| キーワード | 数値的最適化 / 有限個周波数応答モデル / 低感度化 / 外点法型アルゴリズム |
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| 研究実績の概要 |
本研究は，周波数応答データ（有限個周波数応答モデル）を用いて周波数領域上で各種制御仕様を定式化すること，および，その定式化された制御問題を解く手法を開発することが研究目的となる．今年度は，制御器の更新方向を数値的に導出する手法を考案した．具体的には，暫定的に得られた制御器変数を中心とする微小半径の球面上で，目的関数の値が減少する方向を数値的に導出する方法を考案した．そして，従前の周波数応答データに基づく制御系設計の枠組み（モデルマッチングの考え方を用いた定式化と求解）では不自然な定式化となる一例である，制御系の低感度化問題に対し，上述の更新方向を用いて，制約条件を満たさない領域上に初期値を置き，制約条件を満たす方向へと制御器を更新する外点法型の手法を提案した．具体的には，与えられている角周波数点のすべてにおいて，周波数応答データを用いて評価関数の値を求め，その最悪値（制約条件からもっとも離れている点）の評価値を改善するように制御器を更新する方法を提案した．そして，従前から用いられている凸最適化による求解を前提とした手法では制御器が導出できない数値例題に対し，提案手法では，繰り返し計算によって制御器が制約条件を満たす方向へと徐々に更新されていくことや，提案手法からは制御器が導出できることを示し，その有用性を示した．また，本結果をベースとして，混合感度問題に対する制御器の導出も実施できた．
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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
制御器の更新方向を数値的に導出できており，低感度化問題などの，従前の周波数応答データに基づく制御系設計手法では制御器を設計できなかった問題に対して，本研究による手法では制御器の導出ができているため．
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| 今後の研究の推進方策 |
安定性の理論的保証ができていないことや，安定性を保証するための制約条件の与え方について検討すると共に，他の制御問題に対して今回の研究成果を拡張していく．加えて，更新方向の解析的導出についても検討を進める．また，得られた成果を学会等で発表していく．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新型感染症の影響を見ながらの１年間だったため，学生対応等の校務に時間を割く必要があったり，学会参加等の旅費執行が予想よりも少なかったことが挙げられる．また，翌年度にまとめて執行する方が研究遂行に効率的であると判断したことも一因であり，開発した手法に対する数値実験を学生と協力して進める予定である．そのため，計算処理能力の高いPCが翌年度から本格的に必要となってくることから，その購入などに使用していく予定である．
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