• 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

2014 年度 実施状況報告書

PFCを併用した実践的スマート適応制御システムの構築に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 25420444
研究機関熊本大学

研究代表者

水本 郁朗  熊本大学, 自然科学研究科, 准教授 (30239256)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード制御工学 / 適応制御 / PFC / モデルフリー設計 / データ駆動型制御
研究実績の概要

本年度は,前年度に理論的検討を行った,モデルフリーPFC 設計法をデータに基づく適応的手法へ拡張し,開発したPFC を併用した制御手法のスマート化を図った.さらに,構築したスマート適応制御手法の有用性を数値シミュレーションおよび実機での実証実験により検討し,実用を目指したスマート制御系構築のための総合的な検討を行った.具体的には,以下の点に重点を置き拡張を行った.
(1)データに基づくスマート適応制御系設計に関しては,(a) 開発した予測制御手法に関して,プロセス系およびネットワーク制御系への応用を念頭に,マルチレートシステム(非一様サンプリングを含む)への拡張を行い,任意のサンプリング周期に対応したスマート適応予測制御手法の開発を行い,さらに,(b) むだ時間を有するメカニカルシステムを念頭に,適応出力フィードバック制御手法とむだ時間系に対する手法を融合させたスマート適応出力フィードバック制御手法の検討を行った.
開発する手法では,データに基づくモデルフリーPFC 設計法による補償器の設計により,モデルの不確かなシステムに対するスマート御手法を目指しており,過去,現在,未来のデータを駆使したスマート適応制御手法の構築を図ることができた.

上記の研究成果は,学術誌3編に掲載され,また,国際会議4件で発表されている.

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

本年度の研究目的は,基本的に最終的な研究目的を達成するための理論的再検討および拡張を行うことであり,具体的には,
(1)前年度に検討した予測制御手法に関して,プロセス系およびネットワーク制御系への応用を念頭に,マルチレートシステム(非一様サンプリングを含む)への拡張を行い,任意のサンプリング周期に対応したスマート適応予測制御手法の検討.(2) むだ時間を有するシステムを念頭に,検討した適応出力フィードバック制御手法とむだ時間系に対する手法を融合させたスマート適応出力フィードバック制御手の検討.
に関する理論的再検討および拡張を行うことであった.

これらの本年度の研究目的に対し,研究実績の概要で示したように,計画通りの理論的再検討および理論的拡張を行い,最終年度の研究進展のための新しい知見が得られたと考える.

今後の研究の推進方策

最終年度は本年度に理論的再検討および拡張を行った,モデルフリーPFC設計法を基に,データに基づくスマート適応的手法の有用性を数値シミュレーションおよび実験により構築したスマート制御手法の有効性および実用性を検証する確認し,実践的かつ実用的なスマート制御系の開発および実用化への検討を行う.
具体的には,
(a)研究室所有の非線形3 タンクプロセス実験装置により,新しく開発したスマート適応予測制御手法の有用性の検討を実験的に行う.
(b)研究室所有の磁気浮上実験装置により,メカニカルシステムへの適用可能性について,実験的検討を行う.

次年度使用額が生じた理由

本年度は,計上していた設備備品費において,その支出が予定以下であり,その分,研究成果発表の予算として使用したが,微小な差額が生じた.

次年度使用額の使用計画

差額は,研究成果発表および資料・情報収集のための予算として使用する予定である.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 謝辞記載あり 2件)

  • [雑誌論文] Adaptive Output Feedback based Output Tracking Control for a Time-delay Systems with a PFC2015

    • 著者名/発表者名
      Ikuro Mizumoto and Taro Takagi
    • 雑誌名

      Asian Journal of Control

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1002/asjc.1014

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Predictive Control System Design with Adaptive Output Estimator for Non-uniformly Sampled Multi-rate Systems and Its Application to Liquid Level Control2014

    • 著者名/発表者名
      Ikuro Mizumoto, Hiroaki Miyanaga, Masataka Ikejiri, Taro Takagi
    • 雑誌名

      Proc. of 2014 IEEE International Conference on Control Applications (CCA), Part of 2014 IEEE Multi-conference on Systems and Control

      巻: - ページ: 1437-1442

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Simple adaptive control system design for a quadrotor with an internal PFC2014

    • 著者名/発表者名
      Ikuro Mizumoto, Takuto Nakamura, Makoto Kumon, and Taro Takagi
    • 雑誌名

      10th International Conference on Mathematical Problems in Engineering, Aerospace and Sciences, AIP Conf. Proc.

      巻: 1637 ページ: 673-682

    • DOI

      10.1063/1.4904638

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 離散時間系に対する適応NNフィードフォワードを併用した適応PID制御2014

    • 著者名/発表者名
      高木太郎,水本郁朗
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 134 ページ: 1175-1181

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fast-rate output feedback control system design with adaptive output estimator for nonuniformly sampled multirate systems2014

    • 著者名/発表者名
      Ikuro Mizumoto and Yotaro Fujimoto
    • 雑誌名

      International Journal of Adaptive Control and Signal Processing

      巻: 28 ページ: 686-707

    • DOI

      10.1002/acs.2407

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance-Driven Adaptive Output Feedback Control and Its Application to Two-Tank System2014

    • 著者名/発表者名
      Taro Takagi, Ikuro Mizumoto and Junpei Tsunematsu
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2014 International Conference on Advanced Mechatronic Systems (ICAMechS2014)

      巻: - ページ: 254-259

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ASPR based Adaptive Output Feedback Control System Design via T-S Fuzzy Model for Nonlinear Systems2014

    • 著者名/発表者名
      Ikuro Mizumoto and Taro Takagi
    • 雑誌名

      Proc. of 2014 European Control Conference (ECC)

      巻: - ページ: 2090-2095

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Adaptive and Performance-Driven PID Control System Design for Discrete-time Systems with a Parallel Feedforward Compensator Designed via FRIT2014

    • 著者名/発表者名
      Taro Takagi and Ikuro Mizumoto
    • 雑誌名

      Proc. of 5th International Symposium on Advanced Control of Industrial Processes

      巻: - ページ: 90-95

    • 査読あり
  • [雑誌論文] PFC design via FRIT approach for adaptive output feedback control of discrete-time systems2014

    • 著者名/発表者名
      Ikuro Mizumoto, Taro Takagi, Sota Fukui, Sirish L. Shah
    • 雑誌名

      Electrical Engineering in Japan (English translation of Denki Gakkai Ronbunshi)

      巻: 187 ページ: 24-32

    • 査読あり

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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