SAPTオンラインスクール 特論講座
[講義題目]：「わかる、アクチュエータ配分制御 ～入門～」
[日時]： 2022年3月2日（水）13:00～17:00（質疑応答，休憩を含む）
[会場]： 測位技術振興会（SAPT）ビデオ会議室 A
[講師]： (株)日立製作所 松原 満 氏
[講義概要]： 複数のアクチュエータを用いたダイナミクスの制御技術は、昨今、ドローンをはじめとする航空機や、独立駆動輪車両等、
様々な対象で活用されています。
本講義では、複数アクチュエータを冗長に備えた制御対象を所望に制御する際に、各アクチュエータへの操作量をどのように
配分すればよいか、という、操作量の配分技術(Control Allocation : CA)に関して、基本的な考え方や有用性について、
理論面にフォーカスし、ドローン等を題材に、分かりやすく解説致します。
アクチュエータの飽和制約を考慮するCAは、制約付き２次計画最適化問題として定式されますが、最適化問題の解法についても
丁寧に解説しますので、最適化法もあわせて学習頂けます。
発展的な内容として、CAによる耐故障制御、アクチュエータのダイナミクスを考慮する場合のCAについても紹介致します。
[講義内容]： １．概論
(1)CA(Control Allocation)とは何か。
(2)PID制御で飛行するドローン(MIMO系)のなぜ？
２．基礎
(1) 数学的準備
a. 線形代数(列空間、直交射影、QR分解)
b. テイラー展開
(2) CAの問題定式化
(3) CAによる階層的な制御構造
(4) アクチュエータの飽和制約を考慮しないCA
a. ラグランジュ未定乗数法
b. ドローンのミキシング行列との関係性
(5) アクチュエータの飽和制約を考慮するCA
a. ２次計画最適化問題
b. KKT条件
c. SLS法, WLS法
d. 制約付き２次計画最適化問題の解法 -有効制約法-
(6) CAのメリット、デメリット
３．発展
(1) CAによる耐故障制御
(2) アクチュエータのダイナミクスを考慮する場合のCA
a. Dynamic CA
b. MPCA(Model Predictive CA)
４．質疑応答
※各所で質疑応答を設けます。
[受講料]： 特論講座(半日) ￥10,000(会員)， ￥15,000(非会員)，￥5,000(学生)
本講義は、受講者総数（学生の方は0.5名に換算）が3名に満たない場合は、原則として閉講いたします。