交渉ゲーム理論を用いた構造系と制御系の同時多目的最適設計

利用协商博弈论进行结构和控制系统的同步多目标优化设计

• 批准号: 11650155
• 负责人: 小西 康夫
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Himeji Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11650155/
• 关键词: 最適設計; ゲーム理論; 多目的設計; ナッシュ交渉モデル

本研究の目的は,経済学の分野で極めて有効なツールであるゲーム理論を,構造系と制御系の同時最適設計問題を含む,一般的な工学の多目的最適設計問題に対して適用可能な,全く新しい最適設計法を確立することである.本年度は,この目的を達成するために,数あるゲーム理論の中でも特に,利害の対立する意志決定主体が合理的に振る舞う場合に,妥協点を与えるナッシュ交渉モデルを用いた設計法を提案した.提案した手法の妥当性を検証するために,まず構造系の最適設計の一例として2自由度剛体ロボットアームの最適設計を行った.ここでは,アームの運動し易さを表す可操作度の向上と,アーム駆動に必要なアクチュエータの出力変動幅の低減という2つの設計目標を満足する設計解を導出した.得られた設計解は極めて妥当なもので,構造の最適設計問題に適用可能であることを示した.さらに,制御系単独の設計問題の一例として,プラント制御などにもっともよく用いられているPID制御系の多目的最適設計問題について検討した.制御対象は,2次遅れとむだ時間を伴うものとし,立ち上がり時間を小さくした上で,オーバーシュート量を抑えるようなPID制御器が構成できることを確認した.これらの結果,提案した交渉ゲーム理論を用いた最適設計法は構造系,制御系のどちらに対しても応用可能で,極めて有効であることがわかった.来年度は,構造系と制御系の同時最適設計問題に対して,提案した交渉ゲーム理論による最適設計法を適用し検討する予定である.

は の purpose, this study 経 済 learn の eset で extremely め て have sharper な ツ ー ル で あ る ゲ ー を ム theory, tectonic system と suppression is の optimal design problems at the same time contains を む, general な engineering の multiobjective optimal design problems に し seaborne て may apply な, whole new し く い を optimal design method to establish す る こ と で あ る. This year は こ の purpose を reach す る た め に, several あ る ゲ ー ム theory の で も に, interested の set seaborne す る will determine subject が reasonable vibration に る dance に う occasions, compromise point を and え る ナ ッ シ ュ pay involved モ デ ル を with い た design method proposed を し た. Proposal し た gimmick の justice を 検 card す る た め に, ま の is の ず structure optimal design case of と し て 2 degrees of freedom rigid body ロ ボ ッ ト ア ー ム の line optimal design を っ た. こ こ で は, ア ー ム の movement し easy さ を table す operational の と upward, ア ー ム 駆 dynamic に necessary な ア ク チ ュ エ ー タ の output - moving picture の low cut と い う 2 つ の を design target The complete する design solution を leads to た. Have ら れ た は design solution extremely め て in な も の で, tectonic の optimal design problems に may apply で あ る こ と を shown し た. さ ら に, suppression system 単 の design problems alone の case と し て, プ ラ ン ト suppression な ど に も っ と も よ く with い ら れ て い る PID suppression is の multiobjective optimal design problems に つ い て beg し 検 た. Royal elephant は seaborne, two 遅 れ と む だ time を with う も の と し, stand on ち が り を time small さ く し た で, オ ー バ ー シ ュ ー ト quantity を え suppression る よ う な PID system royal editor が constitute で き る こ と を confirm し た. こ れ ら の results, proposals し た pay involved ゲ ー を ム theory with い た は tectonic system optimum design method, suppression is の ど ち ら に し seaborne て も 応 It is possible that で, extremely めて is effective in である とがわ とがわ った. To annual は department と suppression is の optimal design problems at the same time に し seaborne て, proposal し た pay involved ゲ ー ム theory に よ る を optimum design method for し beg す 検 る designated で あ る.

项目成果

K.Nakamoto,Y.Konishi,et al.: "The Nash Bargaining Model Used in an Optimally Designed PID Controller for Multiple Objectives"JSME International Journal Series C. 42,4. 1050-1055 (1999)

K.Nakamoto、Y.Konishi 等人：“用于多目标优化设计 PID 控制器的纳什讨价还价模型”JSME 国际期刊系列 C. 42,4。