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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2022-06-07 13:25 精度保証付き高速モデル予測制御の固定小数点実装に向けた検討 ○前田志温・中村 宏・高瀬英希（東大）  RECONF2022-2 |
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| 抄録 | （和） | モデル予測制御（MPC）の適用領域の拡大のために，固定小数点演算を用いた実装によって高速化およびリアルタイム性の向上を図り，その上で必要な解精度を保証する制御系設計の枠組みが盛んに研究されている．しかしながら，これらの取り組みはMPCの反復アルゴリズムの初期点を固定して議論しているために十分な高速化がなされていない．そこで本研究では，MPCの固定小数点実装を近似明示的MPCを用いて動的に反復初期点を与える形に拡張することで，より高速な解精度保証付きの固定小数点実装を実現するための制御系設計手法を提案する．また，提案手法がメモリ使用量および固定小数点ビット数といったハードウェア資源と実行時間のトレードオフを取る柔軟な制御系設計を提供し，高効率な実装を可能にすることを示す．さらに，提案手法と既存手法とのシミュレーションによる比較を行い，提案手法がより高速に動作することを示す． |
| （英） | To expand the application area of model predictive control (MPC), a control system design framework that guarantees the required solution accuracy is being actively studied, with the implementation using fixed-point operations to improve speed and real-time performance. However, these efforts have not sufficiently accelerated the MPC iterative algorithm because the initial point of the MPC iterative algorithm is fixed. Therefore, in this study, we propose a faster fixed-point implementation of MPC with guaranteed solution accuracy by extending the fixed-point implementation of MPC to a form in which the initial point of iteration is given dynamically using approximate explicit MPC. The proposed method provides a flexible control system design that can optimize a trade-off between hardware resources (e.g., memory usage and the number of fixed-point bits) and execution time, and enables a highly efficient implementation. Furthermore, a simulation comparison between the proposed method and existing methods is performed to show that the proposed method is faster. | |
| キーワード | （和） | モデル予測制御 / 固定小数点演算 / 再構成可能コンピューティング / 協調設計 / / / / |
| （英） | MPC / fixed-point arithmetic / reconfigurable computing / codesign / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 122, no. 60, RECONF2022-2, pp. 7-12, 2022年6月. | |
| 資料番号 | RECONF2022-2 | |
| 発行日 | 2022-05-31 (RECONF) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| 査読に ついて |
本技術報告は査読を経ていない技術報告であり，推敲を加えられていずれかの場に発表されることがあります． | |
| PDFダウンロード | RECONF2022-2 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | RECONF |
| 開催期間 | 2022-06-07 - 2022-06-08 |
| 開催地（和） | 筑波大学計算科学研究センター |
| 開催地（英） | CCS, Univ. of Tsukuba |
| テーマ（和） | リコンフィギャラブルシステム，一般 |
| テーマ（英） | Reconfigurable system, etc. |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | RECONF |
| 会議コード | 2022-06-RECONF |
| 本文の言語 | 日本語（英語タイトルなし） |
| タイトル（和） | 精度保証付き高速モデル予測制御の固定小数点実装に向けた検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | モデル予測制御 / MPC |
| キーワード(2)（和/英） | 固定小数点演算 / fixed-point arithmetic |
| キーワード(3)（和/英） | 再構成可能コンピューティング / reconfigurable computing |
| キーワード(4)（和/英） | 協調設計 / codesign |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 前田 志温 / Shoin Maeda / マエダ シオン |
| 第1著者 所属（和/英） | 東京大学 (略称： 東大) The University of Tokyo (略称： UT) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 中村 宏 / Hiroshi Nakamura / ナカムラ ヒロシ |
| 第2著者 所属（和/英） | 東京大学 (略称： 東大) The University of Tokyo (略称： UT) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 高瀬 英希 / Hideki Takase / |
| 第3著者 所属（和/英） | 東京大学 (略称： 東大) The University of Tokyo (略称： UT) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2022-06-07 13:25:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | RECONF |
| 資料番号 | RECONF2022-2 |
| 巻番号（vol） | vol.122 |
| 号番号（no） | no.60 |
| ページ範囲 | pp.7-12 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2022-05-31 (RECONF) |
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