フォ-ルトトレラントな制御系の設計理論に関する研究

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01550344
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: 示村 悦二郎 早稲田大学, 理工学部, 教授 (80063585)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 内田 健康 早稲田大学, 理工学部, 教授 (80063808)
• Keywords: フォ-ルトトレラント制御 / ロバスト制御 / パラメ-タ変動 / むだ時間系 / H^∞制御

Research Abstract

本年度,本研究課題において重点的に実施した研究は,次の3つに大別される.
1.むだ時間を含むシステムにおけるロバスト制御に関する研究.
2.H^∞制御システムにおけるゲイン変動に対する安定性の研究.
3.外乱抑制制御問題の研究.
以下各々について概要を述べる.
1.前年度に引き続き,むだ時間を含む線形システムにおいて,システムの特性に変動が生じた場合に,安定性が保持される為の条件の解析と,そのようなロバスト制御システムを与えるコントロ-ラの設計法を研究した.
システムの状態方程式を,適切に定義された関数空間上における作用素発展方程式として記述することによって,作用素リカッチ方程式の解を用いて,この問題に対する有効な結果を導くことができた.
2.H^∞制御理論に基づいて構成された最適状態フィ-ドバック制御システムにおいて,(a)閉ル-プシステムの安定性が保たれるゲイン変動の限界,(b)最適条件を満たすゲイン変動の範囲を明らかにした.その結果,H^∞最適状態フィ-ドバックシステムは無限に大きなゲイン余有を有すること,およびその際にもなお,最適条件を満たすことが示された.
3.システムに外乱が加わった時に,その影響が出力にできるだけ表われないことが望ましい.この外乱抑制制御問題に対して,H^∞制御理論を適用してコントロ-ラを設計する方法に関連して,(a)H_2/H^∞混合問題,(b)微分ゲ-ムとの関係,(c)漸近的外乱抑制問題,(d)Finite Horizon問題等を研究し,それぞれ成果を得た.

Research Products

• [Publications] Uchida,K.: "On the central controller: Characterizations via differential games and LEQG control problems" Systems & Control Letters. 13. 9-13 (1989)
• [Publications] 示村 悦二郎: "むだ時間を含む系におけるロバスト安定性の解析" 計測自動制御学会論文集. 26ー1. 31-38 (1990)
• [Publications] 示村 悦二郎: "パラメ-タ変動を有するむだ時間系のロバスト安定化" 計測自動制御学会論文集. 26ー12. 1376-1383 (1990)
• [Publications] Uchida,K.: "Gain perturbation tolerance in H^∞ state feedback control" INT.J.CONTROL. 51ー2. 315-328 (1990)