2014 Fiscal Year Research-status Report
区分的双線形モデルによるエキスパートシステムの解析と設計
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26330285
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
谷口 唯成 東海大学, 情報教育センター, 准教授 (70392032)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 非線形制御 / 区分的システム / フィードバック誤差学習 / 脳型制御 / 非ホロノミックシステム / 軌道制御 / ハイブリッド制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当該年度では，区分的双線形モデルによるエキスパートシステムの解析と設計の基礎として主に以下の研究を行った．
区分的双線形モデルを用いて，小脳皮質の内部モデルとして提案されているフィードバック誤差学習手法の開発を行った．1)アクチュエーターの限界として知られたシステムの飽和問題に対する手法であるアンチワインドアップ手法に対し，区分的双線形モデルを用いてフィードバック誤差学習手法を提案した．2)自動車制御ソフトウェアに多用されるルックアップテーブル型の制御器を区分的双線形モデルで構築した．本稿では，望ましいアクセルペダルの開度，エンジン回転数，ブレーキトルクと実際のふるまいを適合させるためのルックアップテーブル型フィードフォワード制御器のフィードバック誤差学習を提案した．3)，ロバスト制御システムである脳型制御手法を実現する試みとして，オンラインでフォワードモデルの同定，制御器設計，逆モデル学習を同時に実現することを示し，端点配置原理とフィードバック誤差学習を同時に実現した．
区分的双線形モデルを用いた制御系設計の理論的研究として，非ホロノミックシステムである制御対象に区分的双線形モデルを構築し，動的フィードバック線形化手法による区分的安定化制御器設計手法を提案した．4)１輪車の軌道制御手法，5)自動車型ロボットの軌道制御手法，6)４ロータヘリコプターの軌道制御手法を提案した．また制御システムに特異点を有する非線形システムの安定化は非常に困難である．7)特異点を有する非線形システムの安定化手法として，スイッチング区分的双線形モデルを用いたハイブリッド制御手法を用いて安定化を実現した．
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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
当年度では，区分的双線形モデルを用いて，小脳皮質の内部モデルとして提案されているフィードバック誤差学習手法を開発し，コンピュータシミュレーションによる有効性を確認した．区分的双線形モデルを用いた制御系設計の理論的研究として，非ホロノミックシステムである制御対象に区分的双線形モデルを構築し，動的フィードバック線形化手法による区分的安定化制御器設計手法を提案した．また特異点を有する非線形システムの安定化手法として，スイッチング区分的双線形モデルを用いたハイブリッド制御手法を用いて安定化を実現したことから，ほぼ順調に進んでいるものと考える．
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| Strategy for Future Research Activity |
本手法の実対象への適用性を高めるため，区分的双線形モデルを用いたシステム同定手法の開発，安定解析・安定化条件の保守性を改善していく．
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| Causes of Carryover |
予算化したときより航空運賃等の出張旅費が少なく済んだため．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
翌年度の出張旅費として使用する予定である．
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Research Products
(8 results)
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[Presentation] An anti-windup scheme for PB based FEL2014
Author(s)
Luka Eciolaza, Tadanari Taniguchi and Michio Sugeno
Organizer
15th International Conference on Information Processing and Management of Uncertainty in Knowledge-Based Systems
Place of Presentation
Montpellier, France
Year and Date
2014-07-18
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