予測にもとづくネットワーク化制御系の安定化

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2011年度第3回高信頼制御通信研究会,
2012年1月27日(金),
奈良県新公会堂(会議室3),
http://www.ieice.org/~rrrc/index.php

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予測にもとづくネットワーク化制御系の安定化

  1. 1. 予測にもとづくネットワーク化制御系の安定化永原正章 (京都大学)
  2. 2. 本発表の概要• ネットワーク化制御系では,信頼性 が低く(パケットロス),また帯域 制限のあるネットワークを介して, 制御のための信号を送受信する必要 がある.• モデル予測制御のテクニックにより, パケットロスに対してロバストな ネットワーク制御系を構築すること ができる.(パケット化予測制御)• 送信信号のスパース表現により,帯 域制限に対処することができる.
  3. 3. もくじ• パケット化予測制御 (Packetized Predictive Control, PPC) • パケットロスが生じるネットワーク化制御系における PPC • フィードバック系を漸近安定にする制御パケットの設 計法• 制御パケットのスパース表現 • 最もスパースな安定化制御パケットの設計• 設計例• まとめ
  4. 4. もくじ• パケット化予測制御 (Packetized Predictive Control, PPC) • パケットロスが生じるネットワーク化制御系における PPC • フィードバック系を漸近安定にする制御パケットの設 計法• 制御パケットのスパース表現 • 最もスパースな安定化制御パケットの設計• 設計例• まとめ
  5. 5. パケット化予測制御 (PPC)• [Bemporad(1998), Casavola et al.(2006), Tang-Silva(2009), Quevedo(2007,2011)] Controller Buffer Plant
  6. 6. パケット化予測制御 (PPC) Controller Buffer Plant
  7. 7. パケット化予測制御 (PPC) Controller Buffer Plant
  8. 8. パケット化予測制御 (PPC) Controller Buffer Plant
  9. 9. パケット化予測制御 (PPC) Controller Buffer Plant
  10. 10. パケット化予測制御 (PPC) Controller Buffer Plant
  11. 11. パケット化予測制御 (PPC) Controller Buffer Plant
  12. 12. パケット化予測制御 (PPC) パケットロス! Controller Buffer Plant
  13. 13. パケット化予測制御 (PPC) Controller Buffer Plant
  14. 14. 制御パケットの設計•
  15. 15. 漸近安定性•
  16. 16. もくじ• パケット化予測制御 (Packetized Predictive Control, PPC) • パケットロスが生じるネットワーク化制御系における PPC • フィードバック系を漸近安定にする制御パケットの設 計法• 制御パケットのスパース表現 • 最もスパースな安定化制御パケットの設計• 設計例• まとめ
  17. 17. 信号圧縮のためのスパース表現•
  18. 18. 最もスパースな安定化制御パケット•
  19. 19. もくじ• パケット化予測制御 (Packetized Predictive Control, PPC) • パケットロスが生じるネットワーク化制御系における PPC • フィードバック系を漸近安定にする制御パケットの設 計法• 制御パケットのスパース表現 • 最もスパースな安定化制御パケットの設計• 設計例• まとめ
  20. 20. シミュレーション•
  21. 21. 安定性
  22. 22. スパース性
  23. 23. 計算時間
  24. 24. まとめ• パケットロスに対してロバストなパケット化予測制御に よる漸近安定化• フィードバック系を漸近安定にする最もスパースな制御 パケットの設計• 高速アルゴリズムによる近似解法• 設計例により提案手法の有効性を示した

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