制御系のセルフチューニング化・実時間最適化技術の基礎と実装のポイント ~デモ付~ <オンラインセミナー>
~ ゲインスケジューリング制御手法、 モデル規範形適応制御手法、セルフチューニング制御手法、実時間最適化制御手法、最小分散セルフチューニング制御手法の実用化とそのポイント ~
・情報システムにセルフチューニング機能や実時間最適化機能を実装する具体的手法を修得し、高精度で高機能なシステム開発に応用するための講座
・セルフチューニング技術や実時間最適化制御技術を修得し、従来の手法では困難であったリアルタイム制御やシステムの無調整化、高性能化へ応用しよう!
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講師の言葉
昨今は機械学習やディープラーニングに代表される人工知能技術に注目が集まっていますが、その基礎は実時間データに基づく制御対象の同定や最適化を組み合わせた制御系のセルフチューニング技術や最適化制御技術と共通です。これらの技術を用いると、制御システムを無調整化、高性能化したり、さらに対象システムに応じたモデルや評価関数を採用することで、従来の手法では達成が困難な制御性能を制御系が動作中にリアルタイムで達成できる可能性が高まります。
本講座では、まず、セルフチューニング技術や実時間最適化制御技術の基礎的考え方から、具体的な設計法の種類へと、技術の全体像を紹介します。つぎに、セルフチューニング技術の実際として、偶然誤差を理論的に抑制可能な特性を持つ最小分散制御手法や広く用いられているPID制御手法のセルフチューニング化、任意の制御系の実時間最適化手法について、適用対象の見極め方、性能発揮のポイントとなる制御系パラメータの調整アルゴリズムの種類やその特性について解説します。特に、今回の講座ではケーススタディやデモンストレーションも含め、その有効性を体感して頂きながら紹介します。最後に、通常の制御系をセルフチューニング化あるいは実時間最適化するに先だって行うシミュレーションの技法や公開ライブラリの活用、セルフチューニング機能の実装のポイントを紹介し、さらに周辺技術としてのオートチューニング技術やAI技術、データ駆動制御技術,並列計算技術などとの関連もお話します。
セミナー詳細
開催日時 |
- 2025年03月10日(月) 10:30 ~ 17:30
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開催場所 |
オンラインセミナー |
カテゴリー |
オンラインセミナー、電気・機械・メカトロ・設備 |
受講対象者 |
・自動車、各種機械、プラント生産システムなど、計測・制御系(プロセス制御系、メカトロニクス制御系など)の開発に携わっている技術者の方
・セルフチューニング技術や実時間最適化技術を制御系システムやメカトロ機器等に適用・実装するための具体的なポイントや勘所を知りたい方
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予備知識 |
・制御工学の基礎知識をもち、ディジタル制御やニューラルネットワーク・遺伝アルゴリズム等についての学習・設計経験があると理解が進みます
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修得知識 |
・制御システムにおけるセルフチューニング技術や実時間最適化の基本的な考え方
・セルフチューニング・実時間最適化技術の代表的手法の構成とその特性
・ユーザの制御システムにセルフチューニング機能や実時間最適化機能を実装する具体的手法 |
プログラム |
1.セルフチューニング化・実時間最適化技術とは
(1).セルフチューニング・実時間最適化技術の位置づけ
a.ゲインスケジューリング制御手法(事前特性測定に基づく自動調整)
b.モデル規範形適応制御手法(理想システムを目指す自動調整)
c.セルフチューニング制御手法(種々の目的に合った自動調整)
d.実時間最適化制御手法(制御パラメータの摂動による自動調整)
(2).セルフチューニング・実時間最適化技術の種類と特徴
a.評価関数を実現する制御構造のセルフチューニング(制御装置の調整による性能向上)
b.パラメータ推定に基づくセルフチューニング(対象特性の把握による性能向上)
c.評価関数の計測値を最大化(最小化)する実時間最適化
(性能限界の探索による性能向上)
2.セルフチューニング・実時間最適化技術の基礎
(1).雑音を理論的に考慮した制御方式と組み合わせたセルフチューニング
a.最小分散制御方式とその効果
b.対象パラメータを推定するセルフチューニング
c.コントローラパラメータを直接調整するセルフチューニング
(2).一般化最小分散制御方式と組み合わせたセルフチューニング
(3).PID制御手法と組み合わせたセルフチューニング
(4).任意の制御手法と組み合わせ可能な実時間最適化制御
(5) .セルフチューニング・実時間最適化に用いられる調整アルゴリズムの種類と特徴
a.逐次最小2乗法を基礎とするパラメータ調整アルゴリズム
b.遺伝的アルゴリズムを用いたパラメータ調整アルゴリズム
c.ニューラルネットワークを用いたパラメータ調整アルゴリズム
d.実時間最適化アルゴリズムによるパラメータ調整
3.セルフチューニング・実時間最適化技術の実際
(1).最小分散セルフチューニング技術による偶然誤差の抑制
a.制御対象の特性と適用可能性
b.推定アルゴリズムの設定と性能
c.ケーススタディ
(2).PID制御のセルフチューニング化による特性変動への対処
a.制御対象の特性とモデル化
b.セルフチューニング技術と組み合わせるPID制御アルゴリズム
c.モデルとセルフチューニングアルゴリズムの組合せによる実現
(3).実時間最適化アルゴリズムによる性能限界の追究
a.実時間最適化制御系の構造とその実現
b.ケーススタディ
(4).制御手法・チューニング手法の組み合わせと性能
4.セルフチューニング・実時間最適化技術の理論と実装の間
(1).理想状態のセルフチューニング・実時間最適化制御系とその実現
(2).シミュレーションによる評価と限界
(3).セルフチューニング・実時間最適化制御装置実現における問題点と対策
a.制御系の構造と実現問題
b.離散時間適応制御系の実現
c.制御系実現における時間管理
(4).制御システムにおける実時間信号処理
(5).応用例における実環境への対処例
a.過去に製品化されたセルフチューニング・実時間最適化制御装置の例
b.基礎理論の実装から応用のガイドラインへ
5.セルフチューニング・実時間最適化手法の実装
(1).セルフチューニング・実時間最適化機能のプログラミング(ツールの活用と限界)
(2).セルフチューニング・実時間最適化機能のマイコン・DSP・GPUへの実装
6.基礎セルフチューニング技術(適応制御技術)の応用のガイドラインと実用化のポイント
(1).セルフチューニング制御系の設計とその指針
(2).セルフチューニング制御における設計仕様とその制限
(3).制御対象のモデルとその有効範囲
(4).セルフチューニング制御における制御則の選定
(5).パラメータ推定アルゴリズムの選定
(6).最小分散セルフチューニング制御手法の実用化
a.ばね成形機の制御問題
b.ばね成形機の加工機構
c.製品長変動要因の解析
d.制御用時系列モデルの作成
e.最小分散制御系の設計
f.セルフチューニング最小分散制御系の実装と実機への応用
7.セルフチューニング・実時間最適化技術と周辺技術
(1).セルフチューニング・実時間最適化技術とオートチューニング技術
(2).セルフチューニング・実時間最適化技術とディープラーニング(AI)技術
(3).セルフチューニング・実時間最適化制御とデータ駆動制御
8.セルフチューニング・実時間最適化制御技術の展開
(1).進化計算に基づくセルフチューニング・実時間最適化制御
(2).データ駆動形セルフチューニング・実時間最適化制御
(3).並列計算を用いるセルフチューニング・実時間最適化制御
9.まとめ
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キーワード |
セルフチューニング化 実時間最適化技術 ゲインスケジューリング制御手法 モデル規範形適応制御手法 セルフチューニング制御手法 実時間最適化制御手法 パラメータ調整アルゴリズム 最小分散セルフチューニング技術 特性変動 実時間最適化アルゴリズム 適応制御技術 進化計算 データ駆動形セルフチューニング 並列計算
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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、車載機器・部品、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)
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会場 |
オンラインセミナー
本セミナーは、Web会議システムを使用したオンラインセミナーとして開催します。
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