Advanced Modeling and Control Methods for Repetitive INdustrial Processes

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今年度は，以下のように研究を行った：(1)　製鉄プロセスの制御系設計：このプロセスの周期性に注目し，計量と供給プロセスの学習繰返し制御，溶鉱炉の上部圧力のファジー・デカプリング制御や溶鉱炉負荷配分の意思決定法などを検討した。具体的に，まず，計量と供給プロセスに存在する非線形ダイナミックスと繰返し特性を詳しく検討し，部分線形化手法を用いて線形状態モデルを構築した。それから繰返し学習制御器を設計し，多目標最適制御を実現した。この結果はMathematical Problems in Engineeringに掲載された。次に，溶鉱炉の上部圧力制御問題について，制御対象の特性に合わせて設計したPIDファジー制御により，トップ圧力制御誤差は-2 kPa～2 kPaに抑えることに成功した。この研究の関連結果はIEEE Transactions on Control Systems Technologyなどに採用された。(2)　システム実装に関する検討：提案されたモデリング，意思決定，制御などの手法を実装するために関する問題点と解決法を検討した。精錬プロセスの合金成分を正確に制御するために，2段調整法を提案し，ロバスト性と高精度を同時に備え持つ制御システムの実装に成功した。関連結果をIEEE Transactions on Control Systems Technologyなどに投稿した。また，プロセス制御で得られた以上の成果を図書Communications in Computer and Information ScienceのチャプターとしてSpringerから出版された。