大規模複雑システムに対する低次元化と推定器設計

当該年度における研究では，昨年度に提案した平均値オブザーバと既存手法との数値的な比較検証を行った．具体的には，熱拡散システム対して提案手法を適用した場合の25次元の平均値オブザーバによる推定誤差と，同システムを25個のグリッドを有するよう粗く空間離散化したシステムに対して既存手法により設計されたオブザーバによる推定誤差とを比較した．結果として，両者は同程度の計算量を有するオブザーバであるにも関わらず，提案法は既存手法に比べて41.6%の推定性能の向上が確認された．以上の結果を IEEE Transactions on Control of Network Systems へ投稿し，採録が決定された．また上記研究に加えて，当該年度では，例えば予期できない事故に対しても安定となるネットワークシステムの構築法を提案した．たとえば電力網では，事故が発生した際にシステム全体を止めることは困難であるため，事故後も暫くそのままのシステムを運用することが求められる．しかしながら，一般には事故により一部のサブシステムの動特性が変化した場合，その影響がネットワークを介してシステム全体に伝搬するため，システム全体の安定性は保証されない．そこで，ネットワークを介した相互作用を推定することができれば，相互作用を打ち消す補償信号を各サブシステムへ送ることによって，事故が発生した場合にもシステム全体の安定性を保証することが可能となると考えられる．以上の考察に基づき，本研究では，相互作用を推定する推定器の系統的な設計手法を提案し，この推定器を用いることによってシステム全体の安定性が保たれることを理論的に示した．さらに，IEEE 14 bus test システムと呼ばれる電力ネットワークのベンチマークモデルを用いて，事故後復旧するまでは制御性能が劣化するが安定性が保たれることを検証した.

当該年度における研究では，昨年度に提案した平均値オブザーバと既存手法との数値的な比較検証を行った．具体的には，熱拡散システム対して提案手法を適用した場合の25次元の平均値オブザーバによる推定誤差と，同システムを25個のグリッドを有するよう粗く空間離散化したシステムに対して既存手法により設計されたオブザーバによる推定誤差とを比較した．結果として，両者は同程度の計算量を有するオブザーバであるにも関わらず，提案法は既存手法に比べて41.6%の推定性能の向上が確認された．以上の結果を IEEE Transactions on Control of Network Systems へ投稿し，採録が決定された．また上記研究に加えて，当該年度では，例えば予期できない事故に対しても安定となるネットワークシステムの構築法を提案した．たとえば電力網では，事故が発生した際にシステム全体を止めることは困難であるため，事故後も暫くそのままのシステムを運用することが求められる．しかしながら，一般には事故により一部のサブシステムの動特性が変化した場合，その影響がネットワークを介してシステム全体に伝搬するため，システム全体の安定性は保証されない．そこで，ネットワークを介した相互作用を推定することができれば，相互作用を打ち消す補償信号を各サブシステムへ送ることによって，事故が発生した場合にもシステム全体の安定性を保証することが可能となると考えられる．以上の考察に基づき，本研究では，相互作用を推定する推定器の系統的な設計手法を提案し，この推定器を用いることによってシステム全体の安定性が保たれることを理論的に示した．さらに，IEEE 14 bus test システムと呼ばれる電力ネットワークのベンチマークモデルを用いて，事故後復旧するまでは制御性能が劣化するが安定性が保たれることを検証した.