物理・化学法則の知識を考慮した連続時間システムの同定に関する研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07650498
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 和田 清 九州大学, 工学部, 教授 (60125127)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 今井 純 九州大学, 工学部, 助手 (50243986)
• Keywords: システム同定 / 連続時間系の同定 / パラメータ推定 / サンプリング周期 / 前処理フィルタ

Research Abstract

近年,モデルの不確かさを考慮したロバスト制御理論の発展とともにシステム同定への関心が高まっている.計算機の発展によりさらに短いサンプリング周期での処理が可能となったため同定精度の大幅な向上が期待されるところである.しかしながら従来手法についてサンプリング周期をあまりに短くするとかえってパラメータの推定精度が悪くなるという問題点が従来手法について顕在化している.
一方,離散時間システムではなく連続時間システムのパラメータを入出力サンプル値から直接推定する方法が注目を集めるようにもなってきている.これは,微分方程式のパラメータは差分方程式のものと違い物理パラメータとの関係が明確であり,技術者の持っている物理・化学法則に関する知識をモデルの決定に組み込めるという特徴があるためであり,さらに上述の問題点を本質的に解決できると見られているからである。
このような背景のもとに,微分方程式のパラメータを持つ離散時間モデルと雑音を含んだデータからのパラメータの一致推定法を提案してきた.本研究では1)アンチエリアシングフィルタなどの前処理フィルタのシステム同定への影響の考察,2)モデルの次数決定法の開発,3)ロバスト制御のためのシステム同定法の開発,を行っており,特に今年度の成果は以下に示す通りである。
・前処理フィルタのシステム同定への影響を,閉ループ系に対する理論解析および数値シミュレーションにより検討した.また制御仕様と整合した次数決定の問題を周波数特性の観点から検討を行った。
・ロバスト制御理論からのモデルへの要求を整理し,モデル決定の過程に物理的な知識をモデル次数および前処理フィルタの選定として組み込むための手順を提案し検討した.また周波数領域におけるモデル近似の立場からの誤差解析を数値実験的・理論的に行った.