講演概要

【基調講演】
非線形モデル予測制御

京都大学 大学院情報学研究科 システム科学専攻 
教授 大塚 敏之 氏

各時刻でシステムの応答を最適化して制御入力を決定するモデル予測制御は、拘束条件を陽に扱える制御手法として広く応用されている。モデル予測制御を非線形システムに適用する際には、非線形最適制御問題を実時間で解くアルゴリズムが必要不可欠である。本講演では、非線形最適制御問題の基礎から始めて、非線形モデル予測制御において解かなければならない問題、その実時間アルゴリズムと検証事例について解説する。

実時間最適化による自動車のエコドライビング制御

九州大学 大学院システム情報科学研究院 
教授 川邊 武俊 氏

省燃費化は久しく自動車技術の重要な課題である。ここれまでに車体の軽量化や燃焼効率の向上、パワートレインのハイブリッド化など様々な取組みが行われている。これらは車両個別の性能向上を図る取組みであり、その成果により自動車の燃費性能は確実に向上している。ところが当然ながら、同じ自動車を運転しても、ドライバーの運転操作による燃費の違いは歴然としており、エコドライビングの実践が推奨されている。一方、近年にはIT/ITS技術が進歩し、自動車の走行制御に道路交通情報の利用が可能になりつつある。すなわち、道路交通情報を利用し、走行環境に応じてエコドライビングを自動化できる可能性が生じている。その具体的な方法の1つとしての最適制御問題をベースとした実時間最適化によるエコドライビング制御について紹介する。

自動車の経路生成

日産自動車株式会社 総合研究所 モビリティサービス研究所 
主任研究員 西羅 光 氏

近年、高度な安全運転支援や自動運転の機能を備えた自動車に対する期待が高まっており、それらを実現する自動車の知能化技術の研究開発が活発化している。そこでは、自車両とその周囲の様々な情報を見通し良く統合して、効率的に処理する技術の確立が実用化の鍵になる。
本講演では、自動車の障害物回避支援システムへのモデル予測制御の応用を通して、情報統合のベースとなる問題のモデル化と複雑な制御演算の効率化の具体例を紹介する。

実時間最適化の船舶自動操船システムと航空機衝突回避への適用例

川崎重工業株式会社 技術開発本部 システム技術開発センター 機電システム開発部 
課長 浜松 正典 氏

実時間最適化を用いて、各時刻における有限時間未来の挙動を予測しながら最適な操作量を決定する制御手法は、外的要因による状況変化に対応した最適な制御が可能となる。本講演では、この制御手法の特徴を活かして、海底ケーブルの布設作業を行う作業船の自動操船制御システムに適用した例を実例を交えて紹介する。また、近年、航空交通量の増加により重要性が増している航空機の自動突回避への適用の試みについても簡単に紹介する。

AutoGenU,MPC他の応用,将来の展望

京都大学 大学院情報学研究科 システム科学専攻 
教授 大塚 敏之 氏

モデル予測制御が扱うシステムの複雑化に伴い、数式処理を利用してプログラミングを自動化する技術の重要性が高まっている。本講演では、モデル予測制御における制御対象の数式モデル、拘束条件、評価関数からC言語のソースコードを自動生成するMapleワークシートを紹介する。また、実時間最適化アルゴリズムを適用する問題設定の拡張や将来の展望についても述べる。


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