論理制約を伴った動的システムに対するExplicitモデル予測制御の研究

具有逻辑约束的动态系统显式模型预测控制研究

• 批准号: 13750409
• 负责人: 河辺 徹
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750409/
• 关键词: 区分線形系; MLDモデル; モデル予測制御; ロバストMinimax設計

平成13年度に行った理論解析結果をふまえて,より一般的で広いクラスのMLDシステムに対するExplicitモデル予測制御法のもつ安定性,制御性能,ならびに,領域分割数や分割方法の違いが与えるこれらの特性への影響,さらに,MLDシステムのクラスの違いによる影響といった理論解析等を進めるとともに,アルゴリズム開発に関しては,Explicitモデル予測制御法の設計問題に適した最適化手法の検討を行った.また,並行して進めてきた区分線形力学系における安定解析の研究成果のうち,不安定軌道の導出方法と安定化の手法を基にした,MLDシステムの安定性/制御性能解析への応用可能性を検討した.さらに,状態空間の領域分割手法や分割数によって生じる数値計算上の問題,例えば,メモリ容量やオフラインでの計算時間などに対処し,高速でMLDシステムのクラスにあまり依存しない汎用性の高い効果的な最適化手法を開発するために,昨年度開発し適性を検討したカオスノイズを用いたホップフィールド型ニューラルネットワークに加え,確率的なものとして,シミュレーティッドアニーリング(SA)によるノイズを対象として,その性能を比較検討し,さらにこれを改良して,繰り返し数を自由に設定できる反復SAノイズを開発し,このノイズを用いたところ,カオスノイズとほぼ同程度かそれ以上の性能が得られることがシミュレーションにより確認した.さらには,非線形最適化問題に効果的な適応型コーディングによる遺伝的アルゴリズムを最適化ツールとして応用できないか検討中である.また,以上の結果を踏まえて最終的な,MLDシステムに対するExplicitモデル予測制御系の設計アルゴリズムのプロトタイプを開発中である.

The results of theoretical analysis in Heisei 13 are summarized as follows: (1) Explicit prediction control method stability, control performance, domain partition number, and influence of partition method on MLD system theory analysis;(2) Explicit prediction control method stability, control performance, domain partition number, influence of partition method on MLD system theory analysis, and so on. Explicit design problems for predictive control and optimization techniques are discussed. The research results of stability analysis of differential linear mechanics system are discussed. The method of deriving unstable orbit and the method of stabilization are discussed. The feasibility of stability/control analysis of MLD system is discussed. In addition, the domain partition method of the state space and the number of partitions are generated. For example, the problem of calculating the numerical value of the state space is that the calculation time of the partition method of the state space is different from that of the calculation time of the partition method of the state space, and the optimization method of the high efficiency of the high efficiency of the high speed MLD system is different from that of the high speed MLD system. The accuracy of the SA is determined by comparing the performance of the SA with that of the SA. The SA is determined by comparing the performance of the SA with the SA. In addition, the non-linear optimization problem is the result of the adaptive optimization problem. The above results are in the process of developing the final MLD model and the explicit model for the design of the predictive control system.

项目成果

T.Ueta, G.Chen, T.Kawabe: "A simple approach to calculation and control of unstable periodic orbits in chaotic piecewise linear systems"International Journal of Bifurcation and Chaos. 11・1. 215-224 (2001)

T.Ueta、G.Chen、T.Kawabe：“混沌分段线性系统中不稳定周期轨道的计算和控制的简单方法”国际分岔与混沌杂志 11・1（2001）。

T.Kawabe, T.Ueta, Y.Nishio: "Solving abilities of chaotic noise and iterative simulated annealing for TSP"システム制御情報学会論文誌. 15・9. 510-512 (2002)

T.Kawabe、T.Ueta、Y.Nishio：“TSP 的混沌噪声和迭代模拟退火的求解能力”系统、控制和信息工程师学会学报 15・9（2002 年）。