大規模複雑系に対するロバストオートチューニング制御系設計論の構築に関する研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09650475
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 佐伯 正美 広島大学, 工学部, 教授 (60144325)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木村 純壮 広島大学, 工学部, 助手 (20243595) ; 井村 順一 広島大学, 工学部, 助教授 (50252474)
• Keywords: ロバスト制御 / ロバスト同定 / 非線形振動 / オートチューニング / PID制御

Research Abstract

閉ループ系の特性をオンラインで評価する2つの提案した.ひとつは,閉ループ系に試験信号を加えて同定することでMp値を計測する方法を検討した.その結果,ステップ応答試験に比べ,外部にリレー要素を付加した制御系の自励振動を利用することにより効果的にMp値を測定できることを確認した.また,飽和要素による信号を利用して適応的に多変数の分散制御系のゲイン余裕を求める実験的な方法を提案しシミュレーションにより有効性を確かめた.この方法は新規性が高く,今後,設計法への展開と実験装置での検証も試みる.
評価値を利用したオートチューニング制御系のパラメータ調製アルゴリズムを提案し,有用性を数値実験と二慣性系の実験で確立した.正規化既約分解法によるループゲインを可調整パラメータとしたロバスト制御器の構成の有用性を明らかにした.閉ループ特性のオンラインで評価で得られたMp値を用いて,調整パラメータを増減させる効率的な調整則を提案した.その有効性を確認したが,理論的に示すまでには至っていない.
熱流体プロセス実験装置を設計し製作を外注し予定通り納入された.コンピュータ制御のための計算機の接続とプログラムの整備を行い実験できる状態とした.予備実験として最小二乗法による動特性の測定とPID制御器による温度制御実験をおこなった.今後,モデルの作成やアルゴリズムの検証に用いる.非線形系の制御などに関する理論研究も行った.

Research Products

• [Publications] 佐伯 正美: "H^∞制御問題に対するPID制御器のパラメータ空間設計法" システム制御情報学会論文誌. 11.1. 35-40 (1998)
• [Publications] 佐伯 正美: "限界ゲインの高精度適応同定法の提案" 計測自動制御学会.第18回適応制御シンポジウム. 21-24 (1998)
• [Publications] 佐伯 正美: "モデル妥当性に基づくモデル集会の同定" 計測自動制御学会.第20回Dy namical System Theorg シンポジウム. 317-320 (1997)
• [Publications] J.Imura: "Parametriq ation of All Stabiliqing Controllers of Nonlinear Systems" Systems & Control Letters. 29・4. 207-214 (1997)
• [Publications] M.Saeki: "Design method of robust PID controller and CAD system" 11th IFAC Symposium on System Idontification. 3. 1587-1593 (1997)