むだ時間系のQパラメータアプローチによるロバスト制御系設計理論の体系化

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10650422
• Research Institution: YAMAGATA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 渡部 慶二 山形大学, 工学部, 教授 (50007027)
• Keywords: Time Delay Systems / Q parameter / Mixed Sensitivity / Generalized Stabilizer

Research Abstract

制御系の目標入力追従特性、外乱除去特性を良くするには感度関数を0に近づけることであり、モデル誤差に対してロバスト安定にするには、相補感度を0に近づけることである。同時に0にできないので低周波数で低感度に、高周波数で相補感度を低くする混合感度仕様を満たす設計が必要となる。むだ時間がない系では、H^∞制御で設計できるが、むだ時間系では実用的な制御器を得ることがむずかしい。
本研究では、むだ時間系に対する混合感度問題の実用解を与える設計理論の体系化を行った。はじめに、むだ時間をもたない系に対する自由パラメータQをもつ一般化安定化器を用いた制御系の混合感度仕様を満たす設計理論を整備し、実験で有効性を検証した。つぎに、入力、出力にむだ時間をもつ系に対する、自由パラメータQと状態予測器をもつ一般化安定器を用いた制御系の混合感度仕様を満たす設計理論を構築し、シミュレーションで有効性を検証した。さらに制御器の低次元化をはかりビジュアルサーボイングの実験装置をつくり、有効性を確認した。これらをまとめ、Qパラメータを用いたむだ時間系の設計理論として体系化した。

Research Products

• [Publications] 伊豆田: "入力にむだ時間をも多変数系に対する一般化安定化器の設計"計測自動制御学会論文集. 34・9. 1214-1222 (1988)
• [Publications] Takahashi: "3 Disk Mixed Sensitivity Problem of Time Delay Systems"Mathematics and Computevs in Simulation. 45. 365-376 (1998)
• [Publications] Izuta: "Robust sensitivity Problem of Multivariable Systems with Delays"IFAC Large Scale Systems Theory and Applications. 1. 417-422 (1998)
• [Publications] Watanabe: "Mixed Sensitivity Problems of Systems with Delay in Input"Proc of Korea-Japan Foint Workshop on Robust and Predictive control of Time Delay systems. 128-134 (1999)
• [Publications] Watanabe: "Smith Predictor and State Predictor Control"Lecture Note of Tutorial Workshop on Control of Time Delay Systems. 18-30 (1999)
• [Publications] Izuta: "A New Controller Pavametrization of Multivariable Systems with Delays"ECC99. DA-12・5. 1-6 (1999)