2021年度 ネットワークシステム制御   Network Control Systems

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開講元
システム制御コース
担当教員名
石崎 孝幸 
授業形態
講義    (ZOOM)
曜日・時限(講義室)
金3-4  
クラス
-
科目コード
SCE.C453
単位数
1
開講年度
2021年度
開講クォーター
4Q
シラバス更新日
2021年3月19日
講義資料更新日
-
使用言語
英語
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講義の概要とねらい

1980年代以降に発展してきた分散制御理論について概論します.エネルギー管理システムや交通システムなどの大規模なネットワークシステムの解析と設計には,主に機械システムを対象にした中央集権的な制御理論を直接的に適用することは現実的ではありません.特に,大規模ネットワークシステムにおいては,複数の主体の意思決定より制御系の設計や運用が行われることを前提にして,安定度などのシステム全体の制御性能を高めていくことが求められます.本講義では,はじめにシステム制御分野における代表的な分散制御問題とその解法を紹介します.つぎに,消散性理論に基づくモデル集合型の制御系設計手法について,ナイキストの安定判別法などの古典制御理論を用いて解説します.また,分散的な意思決定を前提とした制御系設計として,分散最適化やレトロフィット制御に基づく手法について,その基本原理を解説します.

到達目標

本講義を履修することによって,大規模ネットワークシステムの制御の考え方,代表的な問題の定式化,および基礎原理を修得することを目的とします.また,それらを理解することによって最先端の研究へも容易にアクセスできるようになり,受講生自身が新たな研究に従事できるようになることを目標とします.同時に,そのために必要となる消散性理論,最適化理論,レトロフィット制御などについて理解することを目指します.

キーワード

ネットワークシステム,分散制御,マルチエージェントシステム,グラフ理論,消散性理論,有限周波数解析,分散最適化,レトロフィット制御

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

専門力 教養力 コミュニケーション力 展開力(探究力又は設定力) 展開力(実践力又は解決力)

授業の進め方

・リアルタイム講義(Zoom)とオンデマンド講義(動画視聴)を交互に行います.
・各オンデマンド講義ではレポート課題が出題されます.
・レポート課題は次のリアルタイム講義で提出し,それにより出席を確認します.
・リアルタイム講義では,そのレポート課題を解説します.
・オンデマンド講義に対する質問はリアルタイム講義で回答します.

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 ネットワークシステム制御 ・ポートフォリオ上での科目位置づけを理解する. ・第1回オンデマンド講義を視聴し,レポート課題に取り組むことで,分散制御に関する基礎を習得する.
第2回 モデル集合に基づく制御系の解析と設計(1) ・第2回オンデマンド講義を視聴し,レポート課題に取り組むことで,受動性に関する基礎を習得する.
第3回 モデル集合に基づく制御系の解析と設計(2) ・第3回オンデマンド講義を視聴し,レポート課題に取り組むことで,有限周波数解析に関する基礎を習得する.
第4回 分散最適化に基づくネットワークシステム設計 ・第4回オンデマンド講義を視聴し,レポート課題に取り組むことで,分散最適化に関する基礎を習得する.
第5回 レトロフィット制御(1) ・第5回オンデマンド講義を視聴し,レポート課題に取り組むことで,レトロフィット制御に関する基礎を習得する.
第6回 レトロフィット制御(2) ・第6回オンデマンド講義を視聴し,レポート課題に取り組むことで,レトロフィット制御に関する基礎を習得する.
第7回 まとめ ・講義を振り返り全体像を整理する.

授業時間外学修(予習・復習等)

リアルタイム講義では,オンデマンド講義の内容に関する質問に回答します.事前に質問事項などを整理してリアルタイム講義に臨むようにしてください.


学修効果を上げるため,教科書や配布資料等の該当箇所を参照し,「毎授業」授業内容に関する予習と復習(課題含む)をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

講義中に資料を配布します.

参考書、講義資料等

講義中に資料を配布します.

成績評価の基準及び方法

・ネットワークシステム制御の考え方,理論,解法およびそれらの応用に関する理解度を評価します.
・出席と各回のリアルタイム講義で出題されたレポート課題によって成績を評価します.
・レポート課題はオンデマンド講義で出題します.

関連する科目

  • SCE.C202 : フィードバック制御
  • SCE.C301 : 線形システム制御論
  • SCE.C402 : ロバスト制御
  • SCE.C531 : 非線形・適応制御
  • SCE.C501 : 最適制御
  • SCE.C502 : ハイブリッドシステム制御

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

SCE.C.202, SCE.C.301, SCE.C.402, SCE.C.531, SCE.C.501, SCE.C.502を履修しているを履修していること,または同等の知識があること.

連絡先(メール、電話番号)    ※”[at]”を”@”(半角)に変換してください。

tel: 03-5734-3179, email: ishizaki[at]sc.e.titech.ac.jp

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