制御対象のモデル化とシステム同定および検証技術

~ システム同定の基本的な手順、モデル検証とモデルの選定、モデルの応用例、シミュレーションによる確認 ~

・制御系設計で不可欠なシステム同定やモデル検証、モデルの選定のポイントが修得できる講座
・対象となるシステムのモデル化を効果的に作成し、制御系設計や予測・解析・診断・計測などに効果的に活用しよう!

講師の言葉

 制御系を設計する際、制御対象の数式モデルが構築されていることは非常に有用である。また、制御系がうまく設計できているかどうかを判断するために実機で実験する前に、シミュレーションに基づいて検証を行うことも重要である。そのため、制御対象に関する「事前知識」と実験によって得られる「入出力データ」に基づいて、対象システムのモデルを得る「システム同定」は非常に重要である。
 本講座では、システム同定の手順を説明し、その得られた結果を制御系設計や制御性能の確認のためのシミュレーションに利用する方法について解説する。

セミナー詳細

開催日時
  • 2018年10月03日(水) 10:30 ~ 17:30
開催場所 日本テクノセンター研修室
カテゴリー 電気・機械・メカトロ・設備
受講対象者 ・機械、ロボットおよび制御関連の技術者の方
・制御のためのモデリングやモデル検証について学習したいと思っている方
予備知識 ・特に必要ありません
修得知識 ・システム同定やモデル検証を行なう手順と基本的な知識が習得できる
・プログラミング言語を用いて、システム同定やモデル検証の実現方法を習得できる
プログラム

1.モデルとシステム同定
  (1).モデルとはなんだろうか?
    ・モデルの例
  (2).モデリングの種類
    a.ホワイトボックスモデリング(物理モデリング)
    b.ブラックボックスモデリング
    c.グレーボックスモデリング
  (3).システム同定
    a.システム同定とは?
    ・何のためにシステム同定を行うのか?(目的)
    ・シミュレーション・予測・解析
    ・制御系設計
    ・異常診断や故障検出
    ・モデルに基づいた計測
    b.システム同定の基本的な手順
    ・同定実験計画
    ・同定実験
    ・入出力データの前処理
    ・モデル構造選択
    ・パラメータ同定
    ・モデルの妥当性検証
    c.例題
    ・同定実験の設計と同定実験

2.数式モデル

  (1).数式モデルの分類
  (2).線形時不変(LTI)システム
    ・時間領域における入出力関係 
    ・z領域における入出力関係
    ・周波数領域における入出力関係
    ・状態空間表現
  (3).式誤差モデル
    ・雑音を考慮した線形システム
    a.ARXモデル
    b.FIRモデル
    c.ARMAXモデル
  (4).出力誤差モデル
  (5).状態空間モデル

3.モデリングのための準備
  (1).データを取得する準備をしよう
    a.同定するのに適した信号とは
    ・望ましい同定入力信号の特性
    ・PE性
    ・SN比
    ・同定入力信号の設計指針
    b.サンプリング周期の選定
  (2).データを加工しよう
    a.異常信号(outlier)の除去
    b.外乱の除去
    ・オフセットの除去
    ・ドリフトの除去
    ・オンライン方式による方法
    ・高周波外乱の除去
    ・フィルタリング

4.システム同定
  (1).ノンパラメトリックな手法
    a.相関法
    ・相関法の利点と問題点
    b.スペクトル解析
    ・スペクトル解析法の手順
    ・スペクトル解析法の利点と問題点
    c.フーリエ解析
    ・フーリエ解析の利点と問題点
  (2).パラメトリックな手法
    a.パラメータ推定の評価指標
    b.最小二乗法
    ・バッチ型最小二乗法
    ・逐次型最小二乗法(RLS法).
    c.予測誤差法

5.モデル検証とモデルの選定

  (1).モデルの妥当性を見極めよう
    a.極零相殺
    b.残差解析
    c.シミュレーションによる確認
  (2).同定結果からモデル構造を見直そう

6.モデルの応用例

  (1).制御系設計
    a.古典制御
    b.現代制御
    c.ロバスト制御
    d.適応制御
  (2).シミュレーションによる確認

キーワード モデリング システム同定 式誤差モデル 出力誤差モデル 状態空間モデル スペクトル解析 フーリエ解析 最小二乗法 予測誤差法
タグ シミュレーション・解析ロボット機械工作機自動車・輸送機制御
受講料 一般 (1名):49,500円(税込)
同時複数申込の場合(1名):44,000円(税込)
会場
日本テクノセンター研修室
〒 163-0722 東京都新宿区西新宿2-7-1 新宿第一生命ビルディング(22階)
- JR「新宿駅」西口から徒歩10分
- 東京メトロ丸ノ内線「西新宿駅」から徒歩8分
- 都営大江戸線「都庁前駅」から徒歩5分
電話番号 : 03-5322-5888
FAX : 03-5322-5666
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