実時間モデル化機能を有するモデル予測制御論の確立とその予測型耐故障制御への応用

具有实时建模功能的模型预测控制理论的建立及其在预测容错控制中的应用

• 批准号: 20K04548
• 负责人: 和田 信敬
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K04548/
• 关键词: モデル予測制御; LPVモデル; 耐故障; リアプノフ安定性; ロバスト制御; 機械学習; 実時間モデル化

本申請課題では，制御実行時の観測情報を基に，制御対象の特性変動を高精度に推定・予測し，制御システムの安定性を保ちつつ，制御性能の最適性を保持し続けることを可能とするモデル予測制御アルゴリズムを構築することを目的とする．2022年度は，研究計画に従い，線形パラメータ可変（LPV）システムとして記述されたシステムについて，入出力データから状態と可変パラメータを推定する手法を構築した．構築した推定アルゴリズムは，凸二次最適化の反復計算に帰着されている．また，最適化変数を削減する手法も構築した．以上の性質より，推定値を効率的に得ることが可能である．提案法を，自動車の状態，物理パラメータ，および，車両位置の同時推定問題に適用し，その有効性を数値例により検証した．これらの成果については，電気学会にて2022年度に発表済みである．また，LPV形式で記述された動的システムについて，パラメータの不確かさ，あるいは，変動の下で，制御システムの安定性を保証可能なモデル予測制御アルゴリズムを構築した．提案アルゴリズムは，二次制約付き凸二次計画問題，あるいは，線形制約付き凸二次計画問題に帰着されている．そのため，効率的に解を得ることが可能である．また，パラメータの変動の下で，目標信号への追従を実現する制御アルゴリズムも構築した．LPVシステムに対する成果の一部については，計測自動制御学会において2022年度に発表済みである．

the object of that present application is to base the measurement information at the time of control operation, estimate and predict the characteristic change of the control object with high accuracy, ensure the stability of the control system, and maintain the optimum control performance. the research plan for the year 2022 Line shape: LPV: description: input: input: Construction of a convex quadratic optimization and iterative calculation of the optimal solution. Optimization of the number of methods to reduce the construction. The above properties are presumed to be the case. The proposed method is applicable to the problem of simultaneous estimation of vehicle position, and the proposed method is applicable to the problem of simultaneous estimation of vehicle position, and the proposed method is applicable to the problem of simultaneous estimation of vehicle position. In 2022, the Institute of Electrical Engineering launched a new project. In addition, the LPV format describes the dynamic state of the system, the accuracy of the system, the stability of the system, and the possibility of constructing the system. The problem of quadratic constrained convex quadratic programming is a linear constrained convex quadratic programming problem. The answer is yes. In the event of a change in motion, the target signal is tracked to achieve control failure.LPV system construction is part of the effort to measure the automatic control society's performance in 2022.

项目成果

不確かな線形時不変システムに対する制約付きロバストMPC

不确定线性时不变系统的约束鲁棒 MPC

• 发表时间: 2022
• 作者: Takashi Nakakuki;Keiji Murayama;Hiroyuki Asanuma;早瀬健浩，細江陽平，萩原朋道;望月絢斗，小口俊樹;Md Abdus Samad Kamal;森山翔太，細江陽平，萩原朋道;津屋朋花，原尚之，小西啓治;南條駿介，和田信敬，河野佑，宮腰稔，矢野康英，足立智彦
• 通讯作者: 南條駿介，和田信敬，河野佑，宮腰稔，矢野康英，足立智彦

Driver steering assistance for collision avoidance and turning performance optimization by constrained MPC

• DOI: 10.1299/mej.20-00361
• 发表时间: 2021
• 期刊: Mechanical Engineering Journal
• 影响因子: 0.5
• 作者: N. Wada;Takuya Matsumoto

A Design of Control Systems Based on Smart Model-based Development (MBD) and Its Application to Yaw Rate Control of Automobiles

基于智能模型开发（MBD）的控制系统设计及其在汽车横摆角速度控制中的应用

• DOI: 10.9746/sicetr.58.186
• 发表时间: 2022
• 期刊: Transactions of the Society of Instrument and Control Engineers
• 作者: H. Tanabe;N. Hara;and K. Konishi;藤井聖也，宮腰穂，脇谷伸，和田信敬，足立智彦，矢野康英，山本透
• 通讯作者: 藤井聖也，宮腰穂，脇谷伸，和田信敬，足立智彦，矢野康英，山本透

LPVシステムに対する移動ホライズン推定法

LPV系统移动视界估计方法

• 发表时间: 2022
• 作者: 道谷優貴，細江陽平，萩原朋道;鎌野憲秀，和田信敬，河野佑，宮腰穂，矢野康英，足立智彦
• 通讯作者: 鎌野憲秀，和田信敬，河野佑，宮腰穂，矢野康英，足立智彦

スマートモデルベース開発（S-MBD）アプローチに基づく 制御系の一設計とその車両運動制御への応用

基于智能模型开发（S-MBD）方法的控制系统设计及其在车辆运动控制中的应用

• 发表时间: 2022
• 作者: Masaaki Tamba;Takashi Nakakuki;山岸凌，細江陽平，萩原朋道;宮腰穂，藤井聖也，足立智彦，矢野康英，脇谷伸，和田信敬，山本透
• 通讯作者: 宮腰穂，藤井聖也，足立智彦，矢野康英，脇谷伸，和田信敬，山本透