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2016 年度 実績報告書

サイバーフィジカルシステムにおける制御とスケジューリングの協調設計

研究課題

研究課題/領域番号 24360164
研究機関大阪大学

研究代表者

潮 俊光  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (30184998)

研究分担者 滝本 隆  北九州工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (60581220)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2017-03-31
キーワードシステム制御工学 / サイバーフィジカルシステム / 事象駆動型制御 / メディエータ / スーパバイザ制御
研究実績の概要

1.タスク間でのデータの送信において,受信タスクのデータフォーマットにデータを変換する分散メディエータでのデータ変換のスケジューリングを行う手法を提案した.まず,プリエンプティブを表現できる時間付ペトリネットを提案し,SMT論理式を用いてトランジションの発火系列を求める方法を開発した.このペトリネットを用いて分散メディエータの振る舞いを記述し,実行可能なスケジュールを求めた.
2.センサ,アクチュエータが物理的に分散している大規模システムを対象に,ネットワークでのデータの伝送頻度を軽減するために,昨年度は,事象駆動型オブザーバを用いた出力制御系設計法を提案した.本年度は,送信データ量のさらなる低減を達成するために,動的事象駆動装置を提案した.センサ出力を入力とする内部ダイナミクスを持つ事象駆動装置を各センサに置き,その内部状態に基づいた事象駆動条件を導入して,データの転送タイミングを決定した.同様に,制御器においても,オブザーバをもつ出力制御器で計算される制御入力の各アクチュエータへの送信タイミングを動的事象駆動装置が決定した.このような動的事象駆動型制御によってシステム全体が安定となるような事象駆動条件を導出した.さらに,シミュレーションによって,安定性を保存しつつデータの送信量が低減されていることを確認した.
3.オートマトンでモデル化される複数のサブシステムが相互作用する複合システムにおいて,各サブシステムに対する局所制御仕様が線形時相論理式で記述されている場合を考えた.このとき,すべての局所制御仕様を満足するスーパバイザの構成法を提案した.
4.重み付きオートマトンでモデル化される部分観測なシステムに対して.エネルギーレベルが常に正となり,かつデッドロックがない制御器設計問題が,一種のturn-basedな可到達ゲームに帰着できることを示した.

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] プリエンプティブ制御時間付きペトリネットのSMT論理式表現と分散メディエータへの応用2016

    • 著者名/発表者名
      前田 佳樹, 潮 俊光
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌

      巻: 60 ページ: 518-524

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 深層強化学習を用いた車両系の最適経路探索2017

    • 著者名/発表者名
      増田直之,潮俊光
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      名城大学(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-22 – 2017-03-25
  • [学会発表] M-行列を用いた複合システムの分散事象駆動型制御系の設計2017

    • 著者名/発表者名
      福田健一,潮俊光
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      名城大学(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-22 – 2017-03-25
  • [学会発表] マルチエージェントシステムのピニング合意における零点の生協についての一考察2017

    • 著者名/発表者名
      坂口聡範,潮俊光
    • 学会等名
      電子情報通信学会システム数理と応用研究会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学(京都府・京都市)
    • 年月日
      2017-01-26 – 2017-01-27
  • [学会発表] 時間情報を持つユーザモデルを用いた人間機械系におけるモードコンフュージョンの検出2016

    • 著者名/発表者名
      前田佳樹,潮俊光
    • 学会等名
      電子情報通信学会システム数理と応用研究会
    • 発表場所
      神戸情報大学院大学(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2016-11-24 – 2016-11-25
  • [学会発表] Development of Quad-rotor Type Underwater Robot for Fixed-point Observation2016

    • 著者名/発表者名
      Tenga Tanaka, Hidetaka Fujii, Takayuki Matsuo, Takashi Takimoto
    • 学会等名
      Autonomous Underwater Vehicles 2016
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-11-07 – 2016-11-09
    • 国際学会
  • [学会発表] 交替模倣関係によるオートメーションサプライズの検出2016

    • 著者名/発表者名
      前田佳樹,潮俊光
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2016-09-20 – 2016-09-23
  • [学会発表] Supervisory Control of Concurrent Discrete Event Systems with Local Linear Temporal Logic Specifications2016

    • 著者名/発表者名
      Ami Sakakibara, Toshimitsu Ushio
    • 学会等名
      The 31st International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications
    • 発表場所
      自治会館(沖縄県・那覇市)
    • 年月日
      2016-07-10 – 2016-07-12
    • 国際学会
  • [学会発表] Energy-base Deadlock-free Supervisory Control of Quantitative Discrete Event Systems under Partial Observation2016

    • 著者名/発表者名
      Sasinee Pruekprasert, Toshimitsu Ushio
    • 学会等名
      The 31st International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications
    • 発表場所
      自治会館(沖縄県・那覇市)
    • 年月日
      2016-07-10 – 2016-07-12
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamic Event-Triggered Minimal-Order Observer for Linear Systems2016

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Fukuda, Kohei Fujita, Toshimitsu Ushio
    • 学会等名
      The 2nd International Conference on Event-Based Control, Communication and Signal Processing
    • 発表場所
      クラクフ(ポーランド)
    • 年月日
      2016-06-13 – 2016-06-15
    • 国際学会
  • [学会発表] 屋外環境下におけるマルチローターヘリコプターの編隊飛行制御システム2016

    • 著者名/発表者名
      堀 航, 滝本 隆, 石井 和男
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2016
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-06-08 – 2016-06-11

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公開日: 2018-01-16  

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