2015 Fiscal Year Annual Research Report
ノンパラメトリック区分的アフィンモデルを用いたデータ駆動制御法の確立
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15J05700
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
藤本 悠介 京都大学, 情報学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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| Keywords | 制御工学 / データ駆動制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
産業機械を含む実システムは複雑な非線形性を有し，線形な制御器では十分な制御性能が達成できない場合が存在する．また，非線形制御を適用するためには対象の非線形モデルが必要となるが，複雑な対象ではモデリングそのものが困難な場合も多い．本研究では，非線形システムを対象とし，非常に多くのデータ点で表現される（すなわちノンパラメトリックな）制御器を，観測された入出力関係から直接設計する手法に関する研究を行う．ノンパラメトリックであるために自由度が高く，観測からの直接設計（データ駆動）であるために，対象システムのモデリングを行う必要もない．特に平成27年度では，与えられた目標軌道に追従することを目的とする制御器設計法に関する研究を行った．
主要な成果としては，計測自動制御学会論文誌への投稿論文1件と国際会議SICE Annual Conference 2015での発表1件が挙げられる．前者では，観測データの収集が開ループで行うことができるという条件下において，軌道追従のための制御器設計法を提案した．後者ではこの結果をさらに拡張し，観測データが閉ループから生成された場合へも適用できるようにした．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当該年度の目的であった，「理想的な軌道が与えられた場合の制御」に関しては，観測データが開ループ・閉ループどちらで収集された場合に関しても達成する手法を提案することができた．また，これらの提案法を実システムであるモータの速度制御に対して適用し，その有効性を検証している．この検証結果については，現在論文誌へ投稿中である．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度は，観測データが与えられたときに，理想的な軌道を直接設計する方法についての研究を行う．すなわち，指定された評価関数を最小化するような軌道を，対象の数理モデルを構築することなく直接設計することを目的とする．このような軌道の設計が可能となれば，平成27年度の研究結果と組み合わせることにより，最適制御をデータから直接達成することができるようになる．
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