ネットワーク環境下で異なる構造を有する複雑大規模系の創発を含む適応型協調制御方式

网络环境下不同结构的复杂大规模系统出现的自适应协同控制方法

基本信息

批准号：
18K04221
负责人：
宮里義彦
金额：
$ 2.83万
依托单位：
The Institute of Statistical Mathematics
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K04221/
关键词：
制御理論適応学習制御非線形制御

项目摘要

本研究では異なる構造を有する部分システムから構成される複雑大規模系に対して，ネットワーク環境下における通信の様々な制約を考慮しつつ，全体的あるいは部分的な情報のフィードバックで全システムを統合化し協調的な動作を実現する適応型協調制御方式の開発を行う．特にあらかじめ設定された制御目的と各部分システムの役割分担に固執せず，適宜，全体の目的達成のために個々の役割分担をも適応的に再調整する機能を有する（創発を含む）高次の適応型システムの構築を考えている．この研究の遂行により制御理論，適応学習制御，知的制御，知識科学の従来の枠組みを拡張するだけでなく，大規模で複雑な混合システムの創発を含む協調制御の実現という観点から，関連分野を統合する新たな研究領域の創成とその理論体系・基礎原理の整備も視野に含めている．今年度も力学系を構成要素として含む大規模系（多体系）に対して，ネットワークグラフを用いて表される相互の通信制約を考慮して，特定の物体に対して自立的に合意形成制御を実現する非線形適応H∞制御方式の構築を行った．システムの特性や適応機構の不確定性，および相互情報の不完全な伝達などを，非線形H∞制御問題の外乱として定式化し，適応制御と非線形制御により安定性を確保しつつ，制御システム全体の性能を厳密に指定できる設計論の開発を行った．特に内部モデル原理に基づくサーボ制御方式の適用と，強正実有理関数の相対次数の自由度に着目することで，次数に依存せずまた相対次数の不確定性にも対処可能な適応型協調制御方式が実現できる見通しが得られ，次年度にかけてこの制御系の精緻な構成方法を開発する手がかりとなった．これらの制御方式の原型については，所属学会の研究会における特別講演でこれまでの研究成果の振り返りとして発表した．

在本研究中，对于由不同结构的子系统组成的复杂大型系统，我们将通过全部或部分信息的反馈来集成整个系统，同时考虑网络环境中的各种通信约束，我们将开发一种实现自适应协作控制的方法。合作经营。特别是，更高级别的系统（包括涌现）有能力自适应地重新调整各个角色以实现总体目标，而不是坚持预设的控制目标和每个子系统的角色共享我正在考虑构建一个自适应系统。。通过开展这项研究，我们不仅将扩展控制理论、自适应学习控制、智能控制和知识科学的常规框架，而且将从实现协同控制的角度探索相关领域，包括大规模和大规模控制的出现。我们也在考虑创建一个整合上述内容的新研究领域，并发展其理论体系和基本原理。今年，我们将继续自主控制以动态系统为组件的大型系统（多系统）中特定对象的共识构建，同时考虑到使用网络图表达的相互通信约束，我们构建了非线性自适应 H ∞ 控制。实现这一目标的系统。我们将系统特性、自适应机制和互信息的不完全传输的不确定性表述为非线性H∞控制问题中的干扰，并通过自适应控制和非线性控制确保稳定性，同时改进整个控制系统。我们精确指定性能。特别是，通过应用基于内模型原理的伺服控制方法，关注强正实有理函数相对阶的自由度，实现与阶数无关的、能够处理相对阶的不确定性的自适应协调控制。我们获得了该方法可以实现的前景，这为我们在明年开发该控制系统的详细配置方法提供了线索。我们在我们所属学会的一个研究组的一次专题讲座中提出了这些控制方法的原型，作为对我们迄今为止研究成果的回顾。