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Rapid Prototyping制御系開発において自動微分を実現するためのコード書き換え手法-Just In Time線形近似モデルとディーゼルエンジン吸排気モデルへの適用

机译:快速原型设计代码重写方法,实现控制系统开发中的自动导数 - 就在时间线性近似模型及应用于柴油机吸收模型

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摘要

自動車用エンジンなどのように,広い運転領域を扱う制御対象を制御する場合には,対象の非線形性を陽に考慮する必要がある.しかしながら,対象の非線形性をそのまま扱う非線形制御別は理論が難解であり,適用対象も限られてしまう.そのため,拡張カルマンフィルターのように,対象の線形近似システムに基づいて線形制御則を適用することは,現在でも有力な制御手法である.線形近似に基づいて非線形系の制御を行なう場合,各サンプル時刻で状態方程式右辺の偏微分係数を計算する必要がある.このとき,右辺の関数の偏導関数を求めることができれば,必要な引数を与えることで偏微分係数を求めることができる.しかしながら,対象が複雑になると偏導関数の導出が困難になる.特に,状態方程式右辺の計算アルゴリズムに繰り返しや条件分岐などが含まれる場合には,偏導関数の導出はきわめて困難である.
机译:当控制控制目标以处理宽操作区域(例如汽车发动机)时,有必要考虑受试者的非线性。然而,对受试者的非线性的非线性控制被视为,理论是困难的,并且应用也有限。因此,基于感兴趣的线性近似系统(例如扩展Kalman滤波器)应用线性控制规则仍然是一个强大的控制方法。当基于线性近似控制非线性系统时,有必要在每个采样时间计算状态等式的右侧的部分差分系数。此时,如果可以获得右侧函数的部分导数,则可以通过提供必要的参数来获得部分差分系数。然而,当受试者变得复杂时,难以导出部分衍生物。特别地,当重复状态等式的右侧的计算算法,条件分支等时,部分导数的导出是非常困难的。

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