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2016 年度 実績報告書

過渡応答データに基づく可視化技術を用いたパラメータ空間設計法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 26420419
研究機関広島大学

研究代表者

佐伯 正美  広島大学, 工学研究院, 教授 (60144325)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードパラメータ空間設計 / 3次可視化 / ロバスト制御 / 極配置 / 並列計算 / レンダリング / PID制御
研究実績の概要

本研究の目的は,申請者のいままでの成果を発展させて,3次元可視化に基づくパラメータ空間法を構築し,2つの制御系設計問題に対する設計法を確立することである.ひとつは線形制御器を凌駕する性能を発揮する非線形制御器の設計問題であり,もうひとつは最適制御理論の評価関数の重みの選定問題である.
前年度までに,ボリュームデータを用いて3次元パラメータ空間における等値面を描画するソフトウエアをMATLAB上で作成した.この描画システムを用いて,周波数応答に基づくロバストPID制御器の設計や非線形制御器設計について検討した.
本年度は,まず,種々のグラフの描画に対応できるように等値面を描画するプログラムを改良した.つぎに,閉ループ系の極を指定領域内に配置するためのパラメータ空間設計を検討した.固有値の並列計算はMATLABではマルチコアによる計算実験を行った.固有値計算は計算量が少ないので,通常の計算でも実用レベルの時間で実行できた.20次元程度の小さい正方行列ではGPUにより極めて高速に実行できることを確認した.正規化既約分解法によるH∞制御設計を検討し,2慣性系の軸トルク制御問題をとりあげ極配置,過渡応答,ロバスト制約など複数の制約を満たす解領域をパラメータ空間法で描いた.最後に,パラメータ空間法では描画領域を適切に選定する良い方法が無かったので,新しい試みとして静的出力フィードバック系の安定化ゲイン集合に含まれる点をHit and Run というランダマイズドアルゴリズムにより無作為に生成し,これにより描画領域を効率的に選定する方法を提案した.

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2017 2016

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 3Dパラメータ空間におけるPIDゲイン集合の可視化2017

    • 著者名/発表者名
      佐伯正美,西野光哉,廣田優史朗
    • 学会等名
      第4回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2017-03-08
  • [学会発表] ボリュームレンダリングによるPIDゲイン集合の3次元可視化 周波数領域における制御設計2016

    • 著者名/発表者名
      廣田優史朗,佐伯正美,西野光哉
    • 学会等名
      計測自動制御学会中国支部学術講演会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2016-11-26
  • [学会発表] GPU-accelerated bulk computation of the eigenvalue problem for many small real non-symmetric matrices2016

    • 著者名/発表者名
      H. Tokura, T. Honda, Y. Ito, K. Nakano, M. Nishino, Y. Hirota, M. Saeki
    • 学会等名
      Fourth International Symposium on Computing and Networking
    • 発表場所
      Higashi-Hiroshima
    • 年月日
      2016-11-24
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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