産業応用のためのH_∞制御とH_2制御理論の体系化と応用

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08455192
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 美多 勉 東京工業大学, 工学部, 教授 (60092102)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 劉 康志 千葉大学, 工学部, 助教授 (70240413)
• Keywords: H_∞Control / Singular Control Problem / Unstable Weight / H_∞Estimation / Comprehensive Stability / Singular Spectral Factorization / zeros / Intractor

Research Abstract

ロバスト制御理論の中核としてH_∞制御があるが、実際問題に応用する場合、問題が比標準となり、標準的な解法を適用できないことがしばしばある。すなわち
a.サーボ系を構成するため不安定重みを選んだり、推定問題において制御対象が不安定なとき、(A,B_3)が可安定、(A,C_2)が可検出性という標準仮定が満たされない。
b.入出力のアンバランスで、D_<12>が列フルランク、および、D_<21>が行フルランクであるという標準仮定が満たされない。
c.制御対象が虚軸上に極や零点をもつ特殊な問題では、G_<12>(s)やG_<21>(s)が虚軸上に零点を持たないという標準仮定が満たされない。
本研究ではこれらの問題のうち、重要なものに解を与え、その結果を使い、
d.外乱オブザ-バを中心とした制御則に期待できるロバスト性の理論的解明、
e.外乱零下と言う共通の究極的目的を持った、スライディングモード制御、比干渉制御、H_∞制御のロバスト性の比較と融合、
を行うと共に
f.炭鉱のトロッコの位置決め制御、電力系統のH_∞制御に得られた結果を適用し効果を確かめた。
その結果、応用も含めて数々の成果が得られ、産業応用のためのH_∞制御、H_2制御の適用指針が得られた。

Research Products

• [Publications] 美多勉: "不安定重みを有する拡張制御器の構造と拡張H_2制御" 計測自動制御学会論文集. 33・7. 622-630 (1997)
• [Publications] 美多勉: "不安定重みを持つ系に対するH_∞制御 H_∞サーボ問題とH_∞推定問題の解法" 計測自動制御学会論文集. 33・7. 658-664 (1997)
• [Publications] K.Z.Liu: "Solution to nonsingular H_2 optimal control problem with unstable weights" Systems & Control Letters. 32・1. 1-10 (1997)
• [Publications] P.Wangham: "ハミルトンペンシルの固有構造に着目した特異スペクトル分解" 計測自動制御学会論文集. 34・5(掲載予定). (1998)
• [Publications] T.Mita: "A Complete and Simple Parametrization of Controllers for a Nonstandard H_∞Control Problem" Automatica. 34・4(掲載予定). (1998)
• [Publications] T.Mita: "H_∞Control vs Disturbance Observer Based Control" IEEE Trans IE. 掲載予定. (1998)