Development from PID Control to FOPID Control by Establishing Fractional-Order Control Method

Research Project

Project/Area Number	23K03749
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 20010:Mechanics and mechatronics-related
Research Institution	University of Hyogo
Principal Investigator	黒田雅治兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (60344222)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000) Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000) Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000) Fiscal Year 2023: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords	非整数階微積分 / PID制御 / 非線形系 / ロバスト安定性
Outline of Research at the Start	本研究課題「非整数階制御法の確立によるPID制御からFOPID制御への発展」では、非整数階微積分演算を取り入れた振動制御系の解析・設計を古典制御理論に基づいて行う。従来の古典制御理論では伝達関数の次数は整数に限られるが、非整数階微積分を導入することで非整数の次数を持つ伝達関数も扱えるようになる。しかし、非整数階制御器は、フィードバックゲインの値だけでなく、微積分の階数をも設計パラメータとして含むため、その設計が従来の制御器より大幅に困難となる。そこで本研究では、古典制御理論における重要な解析ツールの１つであるナイキスト線図を導入して、設計式に基づく容易な非整数階制御設計法を開発する。