Top > Search of Japanese Patents > CONTROL METHOD, CONTROLLER AND RECORDING MEDIUM WITH RECORDED CONTROL PROGRAM

CONTROL METHOD, CONTROLLER AND RECORDING MEDIUM WITH RECORDED CONTROL PROGRAM

Patent code P04A006900
File No. KN000466
Posted date Mar 18, 2005
Application number P1999-310770
Publication number P2001-134304A
Patent number P3394989
Date of filing Nov 1, 1999
Date of publication of application May 18, 2001
Date of registration Feb 7, 2003
Inventor
  • (In Japanese)菊地 一雄
  • (In Japanese)高橋 匡康
  • (In Japanese)田村 敦宏
  • (In Japanese)谷口 幸二
Applicant
  • (In Japanese)株式会社ヴァイナス
  • (In Japanese)国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構
Title CONTROL METHOD, CONTROLLER AND RECORDING MEDIUM WITH RECORDED CONTROL PROGRAM
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control method using sequential approximate solution having high convergence as compared with a conventional method.
SOLUTION: When it is defined that a coefficient matrix generated when a partial differential equation to be satisfied with physical quantity U is made discrete is A and non-homogeneous term (source term) is (f), AU=f is solved to control the physical quantity U. While increasing repeat frequency (m), the predicted approximate vale Ψ of Aϕ=rm is calculated by repeated operation until an approximate answer Um is converged (S3 to S8), a corrected approximate value ϕm minimizing the L2 norm of a residual rm is obtained from the predicted approximate value Ψm, (Umm) is provided as an approximate solution Um+1, and (rm-A.ϕm) is provided as a residual rm+1 (S9). When a variable κm expressing a residual cutting rate in each repeat frequency (m) is a prescribed value K in the case of obtaining the predicted approximate value Ψm, the repeated calculation is ended (S5, S6).
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


従来から、圧力、温度などの物理量を対象とした制御技術において、逐次近似解法アルゴリズムの利用がなされている。逐次近似解法アルゴリズムとは、様々な最適制御理論に基づいて、逐次近似を繰り返し行いつつ、数値計算により最適解を求めるものである。
ところが、逐次近似解法アルゴリズムを用いた場合には、制御対象の各パラメータの解を求める際に、計算の反復回数が多くなるために、計算時間の点から、高速かつ高精度の制御が困難になっている。このため、様々な分野の制御技術に応用できるようにするために、逐次近似解法アルゴリズムの収束性の向上が、望まれている。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、圧力、温度などの物理量を対象とした数値計算技術に関するものであり、特に、逐次近似解法アルゴリズムを用いた数値計算技術に属する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
物理量Uが満たすべき偏微分方程式を離散化したときの係数行列をA、非斉次項(ソース項)をfとしたとき、コンピュータを用いて、
A・U=f
を解き、物理量Uの数値計算を行う方法であって、
物理量Uの初期値U0を設定し、
繰り返し回数mに初期値として0を、摂動量φの初期値として0を与え、残差rの初期値r0として(f-A・U0)を設定し、
繰り返し回数mをインクリメントしながら、
A・φ=rmの予測近似値Ψmを、内部ソルバを有する第1演算部によって、反復計算によって求めるステップと、
残差rmのL2ノルムを最小とする最適化された近似値φmを、第2演算部によって、最適化ルーチンによって、予測近似値Ψmから求め、近似解Um+1として(Um+φm)を与え、残差rm+1として(rm-A・φm)を与えるステップとを、近似解Umが収束するまで、繰り返し実行するものであり、
前記予測近似値Ψmを求めるステップは、
繰り返し回数m毎の残差切除率を表す変数κmが所定値Kを超えたとき、反復計算を終えるものであることを特徴とする数値計算方法。

【請求項2】
 
請求項1記載の数値計算方法において、
前記変数κmは、
【数1】
 


の式で与えられることを特徴とする数値計算方法。

【請求項3】
 
物理量Uが満たすべき偏微分方程式を離散化したときの係数行列をA、非斉次項(ソース項)をfとしたとき、
A・U=f
を解き、物理量Uの数値計算を行う装置であって、
物理量Uの初期値U0を設定し、
繰り返し回数mに初期値として0を、摂動量φの初期値として0を与え、残差rの初期値r0として(f-A・U0)を設定し、
繰り返し回数mをインクリメントしながら、
A・φ=rmの予測近似値Ψmを、内部ソルバを有する第1演算部によって、反復計算によって求めるステップと、
残差rmのL2ノルムを最小とする最適化された近似値φmを、第2演算部によって、最適化ルーチンによって、予測近似値Ψmから求め、近似解Um+1として(Um+φm)を与え、残差rm+1として(rm-A・φm)を与えるステップとを、近似解Umが収束するまで、繰り返し実行するものであり、
前記予測近似値Ψmを求めるステップは、
繰り返し回数m毎の残差切除率を表す変数κmが所定値Kを超えたとき、反復計算を終えるものであることを特徴とする数値計算装置。

【請求項4】
 
請求項3記載の数値計算装置において、
前記変数κmは、
【数1】
 

の式で与えられることを特徴とする数値計算装置。

【請求項5】
 
コンピュータに、物理量Uが満たすべき偏微分方程式を離散化したときの係数行列をA、非斉次項(ソース項)をfとしたとき、
A・U=f
を解かせ、物理量Uの数値計算を行う数値計算用プログラムを記録した記録媒体であって、
物理量Uの初期値U0を設定し、
繰り返し回数mに初期値として0を、摂動量φの初期値として0を与え、残差rの初期値r0として(f-A・U0)を設定し、
繰り返し回数mをインクリメントしながら、
A・φ=rmの予測近似値Ψmを、内部ソルバを有する第1演算部によって、反復計算によって求めるステップと、
残差rmのL2ノルムを最小とする最適化された近似値φmを、第2演算部によって、最適化ルーチンによって、予測近似値Ψmから求め、近似解Um+1として(Um+φm)を与え、残差rm+1として(rm-A・φm)を与えるステップとを、近似解Umが収束するまで、繰り返し実行するものであり、
前記予測近似値Ψmを求めるステップは、
繰り返し回数m毎の残差切除率を表す変数κmが所定値Kを超えたとき、反復計算を終えるものである処理をコンピュータに実行させる数値計算用プログラムを記録した記録媒体。

【請求項6】
 
請求項5記載の数値計算用プログラムを記録した記録媒体において、
前記変数κmは、
【数1】
 

の式で与えられることを特徴とする数値計算用プログラムを記録した記録媒体。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

※Click image to enlarge.

JP1999310770thum.jpg
State of application right Registered
(In Japanese)上記の特許・技術に関心のある方は、下記問い合わせ先にご相談下さい。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close