• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2011 年度 実績報告書

モデル・制御・性能のトリプレット構造の解明によるJIT適応型内部モデル制御の構築

研究課題

研究課題/領域番号 23360183
研究種目

基盤研究(B)

研究分野 制御工学
研究機関金沢大学

研究代表者

山本 茂  金沢大学, 電子情報学系, 教授 (70220465)

研究分担者 金子 修  金沢大学, 電子情報学系, 准教授 (00314394)
奥 宏史  大阪工業大学, 工学部, 准教授 (20351455)
牛田 俊  大阪工業大学, 工学部, 講師 (30343114)
キーワード制御工学 / 制御系設計 / モデル化 / 内部モデル制御
研究概要

本研究は,閉ループ調整に現れる「モデル-制御-性能」の相互依存性をトリプレット構造と呼び,この構造を最も活用する内部モデル制御を用いて,閉ループ観測データから所望の閉ループ性能を達成する制御器と対象の数式モデルを同時に求める問題を解き,トリプレット構造の理論的解析を行う.それと同時に,外部環境や対象の変化に応じて閉ループ系の自動調整が可能な適応型の内部モデル制御を構築することを目的とする.本研究の特徴は,閉ループ調整原理を内部モデル制御によって解明するという理論的側面と,制御系の設計と保守における圧倒的なコストダウンを狙いとする実践的側面とにある.
本年度は,対象を線形時不変系に限定して同時獲得問題を定式化し,内部モデル制御のFRIT法に基づいた閉ループ調整によって同時獲得問題に取り組んだ.その結果,所望の制御仕様を表現する伝達関数を内部モデル制御に内包させることにより,与えた制御仕様を達成しうる制御器パラメータと制御対象を表現する適切なモデルを同時に獲得できることを確認した.さらに内部モデル制御が一般に難しい非最小位相特性を有する対象についてもラゲール基底関数を導入することにより,適切な制御器パラメータと制御対象の数式モデルを同時に獲得できることを確認した.また多入力多出力系として小型無人ヘリコプタを対象とした閉ループ同定実験を実施し,数式モデルと制御器パラメータ,達成しうる制御性能の関係を調べるための環境を整えた.なお,ジャストインタイム法を用いた内部モデル制御とベイズ推定理論に基づく閉ループ系の変化検出については十分に検討が行えず,次年度以降にその詳細を調べることとした.

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

本研究の目的である,『内部モデル制御を用いて閉ループ観測データから所望の閉ループ性能を達成する制御器と対象の数式モデルを同時に求める問題を解き,閉ループ調整に現れる「モデル--制御--性能」の相互依存性を解析すること』が限定された条件下で行うことができた.ただし,限定条件を緩和することと,実験による検証などが十分でない.

今後の研究の推進方策

今年度に明らかにした理論的な結果を実験にて検証することが課題である.その際,理論的に加味されていない事象などを明らかにして,理論的な結果をより発展させることが重要である.この研究課題で提案する新しい閉ループ調整法を実用化するためにも,実験による検証が不可欠である.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Fictitious Reference Iterative Tuning for Non-minimum Phase Systems in the IMC Architecture : Simultaneous Attainment of Controllers and Models2012

    • 著者名/発表者名
      Osamu Kaneko
    • 雑誌名

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      巻: Vo.5 ページ: 101-108

    • 査読あり
  • [学会発表] FRIT based PID parameter tuning for linear time delay systems-Simultaneous attainment of models and controllers2012

    • 著者名/発表者名
      Osamu Kaneko
    • 学会等名
      IFAC Conference on Advances in PID Control
    • 発表場所
      University of Brescia(イタリア)
    • 年月日
      2012-03-28
  • [学会発表] 3自由度をもつ小型無人ヘリコプタのMIMO閉ループ部分空間同定と飛行制御2012

    • 著者名/発表者名
      松葉一孝
    • 学会等名
      計測自動制御学会第12回制御部門大会
    • 発表場所
      奈良県文化会館(奈良県)
    • 年月日
      2012-03-16
  • [学会発表] 全状態オブザーバを併合した積分型サーボ系における制御器とモデルの同時改善-FRITによるアプローチ-2012

    • 著者名/発表者名
      金子修
    • 学会等名
      計測自動制御学会第12回制御部門大会
    • 発表場所
      奈良県文化会館(奈良県)
    • 年月日
      2012-03-15
  • [学会発表] Data-driven Approach to IMC for Unstable Plants2012

    • 著者名/発表者名
      Hien Thi Nguyen
    • 学会等名
      5th International Conference on High Performance Scientific Computing
    • 発表場所
      Hanoi University of Science and Technology (Vietnam)
    • 年月日
      2012-03-09
  • [学会発表] Data-driven IMC for non-minimum phase systems-Laguerre expansion approach2011

    • 著者名/発表者名
      Hien Thi Nguyen
    • 学会等名
      The 50th IEEE Conference on Decision and Control and European Control Conference
    • 発表場所
      Hilton Orlando Bonnet Creek (USA)
    • 年月日
      2011-12-12
  • [学会発表] 離散時間非最小位相系に対するFRITを用いたデータ駆動型IMCによるモデルと制御パラメータの同時獲得2011

    • 著者名/発表者名
      和田垣祐介
    • 学会等名
      第54回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      豊橋技術科学大学(愛知県)
    • 年月日
      2011-11-19
  • [学会発表] システム同定、しましょうか2011

    • 著者名/発表者名
      奥宏史
    • 学会等名
      Advantage Theory and Application of Control Systems 2011
    • 発表場所
      国立オリンピック記念青少年総合センター(東京都)(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-15
  • [学会発表] 非最小位相系に対する実験データを用いた最適制御入力の決定について-Laguerre関数近似によるアプローチ-2011

    • 著者名/発表者名
      吉武繁樹
    • 学会等名
      平成23年電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      富山大学(富山県)
    • 年月日
      2011-09-07

URL: 

公開日: 2013-06-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi