システム制御理論

ハイブリッド自動車、巨大航空機など、現代のシステムは高度な制御技術に支えられています。システム制御理論はその数理的基盤の一つであり、動き（ダイナミクス）をデザインするための方法論を与えるものです。実際、携帯電話、電気自動車の普及を見据えた電力網、国境を越えた生産・物流・情報システムなど、高度にネットワーク化された大規模なシステムを安定に運用しつつ高機能化するためにも、システム制御理論のさらなる充実が求められています。

そこで現在、これら現代的な課題を解決することを目指したシステム制御理論の基礎研究を行っています。例えば、ネットワーク構造をもつ大規模システムの分散制御、大量に蓄積されたデータを加工することなく用いることのできるシステム表現と制御方式、対象システムの不確かさを考慮して性能のばらつきを抑えるロバスト制御、制御性能のばらつきの効率的な解析や設計を可能とするランダマイズドアルゴリズムなどを研究しています。

また、システム制御理論の応用にも取り組んでいます。例えば、鉄鋼生産設備を対象に、連続圧延機で圧延中の板のスタンド間張力を調整するルーパ装置の制御法や、連続鋳造機における2次冷却制御のシミュレータベース設計法などを開発しました。さらに、システム制御理論は動きに関するデータ解析にも有用であることから、動的システムから得られる速度や加速度などの時系列データに基づくオンライン故障診断技術の構築なども行っています。