JP2013171356A - 情報処理方法、装置及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】制御対象のプラントに対するモデル予測制御において用いられる第1の評価関数に対する制約条件に含まれる不等式制約に相当するペナルティ関数と第1の評価関数との和である第2の評価関数をプラントの第1の状態出力について最小化するような制御入力を算出し、当該制御入力とプラントの状態方程式とからプラントの第2の状態出力を算出する処理を、所定の期間について繰り返し実施する状態算出処理131と、ペナルティ関数における所定の定数項の値を変動させることにより、状態算出処理で得られるプラントの複数の状態出力についての差に関する評価指標を最小化させる所定の定数項の値又は評価指標が複数の場合には評価指標の空間におけるパレートとなる所定の定数項の値を特定する特定処理とを含む。
【選択図】図7
Description
測定期間Tにおける目標値Xref(k)と緩和解たる状態出力x(k)との差の重み付き二乗和の平均又は重み付き絶対値和の平均
例えば、二乗和の場合には、以下のように表される。
測定期間Tにおける厳密解xp(k)(=[xpmaf(k),xpmap(k)]Tと緩和解たる状態出力x(k)との差の重み付き二乗和の平均又は重み付き絶対値和の平均
例えば、二乗和の場合には、以下のように表される。
厳密解up(k)が制約の境界からa以内になっている期間を係数などを決定する上で重要な期間として、測定期間全てではなくこの期間についてのみ、目標値Xref(k)と緩和解たる状態出力x(k)との差の重み付き二乗和の平均又は重み付き絶対値和の平均を算出する。
例えば、絶対値和の場合には、以下のように表される。
厳密解up(k)が制約の境界からa以内になっている期間を係数などを決定する上で重要な期間として、測定期間全てではなくこの期間についてのみ、厳密解xp(k)と緩和解たる状態出力x(k)との差の重み付き二乗和の平均又は重み付き絶対値和の平均を算出する。
例えば、絶対値和の場合には、以下のように表される。
評価指標種別I乃至IVについては単目的最適化を行うための評価指標であったが、MAFとMAPについては、別々に評価指標値を算出して、評価指標値の空間におけるパレートを特定するようにしても良い。評価指標種別Iに相当するMAF及びMAPの評価指標は、以下のように表される。
MAFとMAPについて別々に評価指標値を算出して、評価指標値の空間におけるパレートを特定する場合には、評価指標種別IIに相当するMAF及びMAPの評価指標は、以下のように表される。
MAFとMAPについて別々に評価指標値を算出して、評価指標値の空間におけるパレートを特定する場合には、評価指標種別IIIに相当するMAF及びMAPの評価指標は、以下のように表される。
MAFとMAPについて別々に評価指標値を算出して、評価指標値の空間におけるパレートを特定する場合には、評価指標種別IVに相当するMAF及びMAPの評価指標は、以下のように表される。
(1)rmax egr=24.237,rmin vnt=0.00378
(2)rmax egr=24.446,rmin vnt=5.7×10-6
(3)rmax egr=24.49,rmin vnt=1.6×10-7
(4)rmax egr=5,rmin vnt=5
制御対象のプラントに対するモデル予測制御において用いられる第1の評価関数に対する制約条件に含まれる不等式制約に相当するペナルティ関数と前記第1の評価関数との和である第2の評価関数を前記プラントの第1の状態出力について最小化するような制御入力を算出し、当該制御入力と前記プラントの状態方程式とから前記プラントの第2の状態出力を算出し、データ格納部に格納する処理を、所定の期間について繰り返し実施する状態算出処理と、
前記ペナルティ関数における所定の定数項の値を変動させることにより、前記状態算出処理で得られる前記プラントの複数の状態出力についての差に関する評価指標を最小化させる前記所定の定数項の値又は前記評価指標が複数の場合には前記評価指標の空間におけるパレートとなる前記所定の定数項の値を特定し、前記データ格納部に格納する特定処理と、
を、コンピュータに実行させるためのプログラム。
前記所定の定数項が、前記不等式制約における上限値又は下限値を変更させる幅に関する定数項を含む
付記1記載のプログラム。
前記評価指標が、前記プラントの状態の目標値と算出された状態の値との差の絶対値又は二乗値の和に関する指標を含む
付記1又は2記載のプログラム。
前記不等式制約をそのまま用いて前記第1の評価関数を前記プラントの第3の状態について最小化するような第2の制御入力を算出し、当該第2の制御入力と前記プラントの状態方程式とから前記プラントの第4の状態を算出し、前記データ格納部に格納する処理を、第2の所定の期間について繰り返し実施することで、前記プラントにおける第2の種類の複数の状態出力を特定する第2状態算出処理
をさらに前記コンピュータに実行させ、
前記評価指標が、
前記プラントにおける第2の種類の複数の状態出力の各々と前記プラントの複数の状態出力のうち対応する状態出力との差の絶対値又は二乗値の和に関する指標を含む
付記1又は2記載のプログラム。
前記第2状態算出処理において算出され且つ前記不等式制約における上限値又は下限値に関連するパラメータの値が当該不等式制約における上限値又は下限値との関係で所定の範囲に入っている期間を特定する処理
をさらに前記コンピュータに実行させ、
前記絶対値又は二乗値の和が、特定された前記期間についての和である
付記4記載のプログラム。
前記不等式制約をそのまま用いて前記第1の評価関数を前記プラントの第3の状態について最小化するような第2の制御入力を算出し、当該第2の制御入力と前記プラントの状態方程式とから前記プラントの第4の状態を算出し、前記データ格納部に格納する処理を、第2の所定の期間について繰り返し実施することで、前記プラントにおける第2の種類の複数の状態出力を特定する第2状態算出処理と、
前記第2状態算出処理において算出され且つ前記不等式制約における上限値又は下限値に関連するパラメータの値が当該不等式制約における上限値又は下限値との関係で所定の範囲に入っている期間を特定する処理と、
をさらに前記コンピュータに実行させ、
前記絶対値又は二乗値の和が、特定された前記期間についての和である
付記3記載のプログラム。
前記評価指標が、
前記差の値に応じて異なる重み値を前記絶対値又は前記二乗値に乗じた上での和に関する指標を含む
付記4又は6のいずれか1つ記載のプログラム。
制御対象のプラントに対するモデル予測制御において用いられる第1の評価関数に対する制約条件に含まれる不等式制約に相当するペナルティ関数と前記第1の評価関数との和である第2の評価関数を前記プラントの第1の状態出力について最小化するような制御入力を算出し、当該制御入力と前記プラントの状態方程式とから前記プラントの第2の状態出力を算出し、データ格納部に格納する処理を、所定の期間について繰り返し実施する状態算出処理と、
前記ペナルティ関数における所定の定数項の値を変動させることにより、前記状態算出処理で得られる前記プラントの複数の状態出力についての差に関する評価指標を最小化させる前記所定の定数項の値又は前記評価指標が複数の場合には前記評価指標の空間におけるパレートとなる前記所定の定数項の値を特定し、前記データ格納部に格納する特定処理と、
を含み、コンピュータにより実行される情報処理方法。
制御対象のプラントに対するモデル予測制御において用いられる第1の評価関数に対する制約条件に含まれる不等式制約に相当するペナルティ関数と前記第1の評価関数との和である第2の評価関数を前記プラントの第1の状態出力について最小化するような制御入力を算出し、当該制御入力と前記プラントの状態方程式とから前記プラントの第2の状態出力を算出し、データ格納部に格納する処理を、所定の期間について繰り返し実施する算出部と、
前記ペナルティ関数における所定の定数項の値を変動させることにより、前記状態算出処理で得られる前記プラントの複数の状態出力についての差に関する評価指標を最小化させる前記所定の定数項の値又は前記評価指標が複数の場合には前記評価指標の空間におけるパレートとなる前記所定の定数項の値を特定し、前記データ格納部に格納する特定部と、
を有する情報処理装置。
110 入力部
120 第1データ格納部
130 最適化処理部
140 第2データ格納部
150 厳密解算出部
160 第3データ格納部
170 第4データ格納部
180 出力部
190 出力装置
Claims (9)
- 制御対象のプラントに対するモデル予測制御において用いられる第1の評価関数に対する制約条件に含まれる不等式制約に相当するペナルティ関数と前記第1の評価関数との和である第2の評価関数を前記プラントの第1の状態出力について最小化するような制御入力を算出し、当該制御入力と前記プラントの状態方程式とから前記プラントの第2の状態出力を算出し、データ格納部に格納する処理を、所定の期間について繰り返し実施する状態算出処理と、
前記ペナルティ関数における所定の定数項の値を変動させることにより、前記状態算出処理で得られる前記プラントの複数の状態出力についての差に関する評価指標を最小化させる前記所定の定数項の値又は前記評価指標が複数の場合には前記評価指標の空間におけるパレートとなる前記所定の定数項の値を特定し、前記データ格納部に格納する特定処理と、
を、コンピュータに実行させるためのプログラム。 - 前記所定の定数項が、前記不等式制約における上限値又は下限値を変更させる幅に関する定数項を含む
請求項1記載のプログラム。 - 前記評価指標が、前記プラントの状態の目標値と算出された状態の値との差の絶対値又は二乗値の和に関する指標を含む
請求項1又は2記載のプログラム。 - 前記不等式制約をそのまま用いて前記第1の評価関数を前記プラントの第3の状態について最小化するような第2の制御入力を算出し、当該第2の制御入力と前記プラントの状態方程式とから前記プラントの第4の状態を算出し、前記データ格納部に格納する処理を、第2の所定の期間について繰り返し実施することで、前記プラントにおける第2の種類の複数の状態出力を特定する第2状態算出処理
をさらに前記コンピュータに実行させ、
前記評価指標が、
前記プラントにおける第2の種類の複数の状態出力の各々と前記プラントの複数の状態出力のうち対応する状態出力との差の絶対値又は二乗値の和に関する指標を含む
請求項1又は2記載のプログラム。 - 前記第2状態算出処理において算出され且つ前記不等式制約における上限値又は下限値に関連するパラメータの値が当該不等式制約における上限値又は下限値との関係で所定の範囲に入っている期間を特定する処理
をさらに前記コンピュータに実行させ、
前記絶対値又は二乗値の和が、特定された前記期間についての和である
請求項4記載のプログラム。 - 前記不等式制約をそのまま用いて前記第1の評価関数を前記プラントの第3の状態について最小化するような第2の制御入力を算出し、当該第2の制御入力と前記プラントの状態方程式とから前記プラントの第4の状態を算出し、前記データ格納部に格納する処理を、第2の所定の期間について繰り返し実施することで、前記プラントにおける第2の種類の複数の状態出力を特定する第2状態算出処理と、
前記第2状態算出処理において算出され且つ前記不等式制約における上限値又は下限値に関連するパラメータの値が当該不等式制約における上限値又は下限値との関係で所定の範囲に入っている期間を特定する処理と、
をさらに前記コンピュータに実行させ、
前記絶対値又は二乗値の和が、特定された前記期間についての和である
請求項3記載のプログラム。 - 前記評価指標が、
前記差の値に応じて異なる重み値を前記絶対値又は前記二乗値に乗じた上での和に関する指標を含む
請求項4又は6のいずれか1つ記載のプログラム。 - 制御対象のプラントに対するモデル予測制御において用いられる第1の評価関数に対する制約条件に含まれる不等式制約に相当するペナルティ関数と前記第1の評価関数との和である第2の評価関数を前記プラントの第1の状態出力について最小化するような制御入力を算出し、当該制御入力と前記プラントの状態方程式とから前記プラントの第2の状態出力を算出し、データ格納部に格納する処理を、所定の期間について繰り返し実施する状態算出処理と、
前記ペナルティ関数における所定の定数項の値を変動させることにより、前記状態算出処理で得られる前記プラントの複数の状態出力についての差に関する評価指標を最小化させる前記所定の定数項の値又は前記評価指標が複数の場合には前記評価指標の空間におけるパレートとなる前記所定の定数項の値を特定し、前記データ格納部に格納する特定処理と、
を含み、コンピュータにより実行される情報処理方法。 - 制御対象のプラントに対するモデル予測制御において用いられる第1の評価関数に対する制約条件に含まれる不等式制約に相当するペナルティ関数と前記第1の評価関数との和である第2の評価関数を前記プラントの第1の状態出力について最小化するような制御入力を算出し、当該制御入力と前記プラントの状態方程式とから前記プラントの第2の状態出力を算出し、データ格納部に格納する処理を、所定の期間について繰り返し実施する算出部と、
前記ペナルティ関数における所定の定数項の値を変動させることにより、前記状態算出処理で得られる前記プラントの複数の状態出力についての差に関する評価指標を最小化させる前記所定の定数項の値又は前記評価指標が複数の場合には前記評価指標の空間におけるパレートとなる前記所定の定数項の値を特定し、前記データ格納部に格納する特定部と、
を有する情報処理装置。
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JP2012033573A JP5903925B2 (ja) | 2012-02-20 | 2012-02-20 | 情報処理方法、装置及びプログラム |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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