物理システムに対する多目的ロバスト制御系設計に関する研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10750337
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 増淵 泉 神戸大学, 工学部, 助手 (90283150)
• Keywords: 物理システム / 制御系設計 / ロバスト制御 / ゲインスケジューリング / 制御対象の構造 / 線形行列不等式 / 数値計算 / CAD

Research Abstract

本研究の目的は,研究代表者が従来より研究してきた多目的ロバスト制御系設計理論を,実システムを対象とした制御系設計に適用するための実際的な方法論を理論的・実験的アプローチにより構築することである.この目的のために,理論面では,多目的ロバスト制御系設計において,制御対象の物理システムとしての構造を反映した補償器の設計法を導出した.その成果を,「スプライン型パラメータ依存二次形式を用いたゲインスケジューリング制御系の設計」,「ゲインスケジューリング制御系の設計におけるディスクリプタ形式の利用について」,「フィードフォワード項を持つロバスト安定サーボ系の設計について」として発表した.さらに,設計法を凸最適化に基づく数値計算による設計CADとして計算機に実装した.この成果を「On Numerical Solution to Parameter-dependent Convex Differential Inequalities」「切替が生じるシステムに対する動的補償器の設計について」として発表した.また,模型ヘリコプタの自動制御を行う制御系の設計を行った.模型ヘリコプタにセンサを組み込み,計算機および制御ボードと結んで制御系を構成した.制御対象のモデリングを,本研究で提唱している設計法に適合する形で行った.模型ヘリコプタを半固定としてテスト入力を加えて設計用モデルの同定および不確かさの大きさの見積もりを行った.センサ信号から制御入力を計算する制御則を,本研究の設計法を実装した CAD を用いて設計した.この制御則を実験装置に実装して実験システムを駆動し,良好な制御結果を得た.この成果を「模型ヘリコプタのモデリングと制御-ゲインスケジューリングを用いたコントローラの設計-」として発表した.

Research Products

• [Publications] 増淵泉: "スプライン型のパラメータ依存二次形式を用いたゲインスケジューリング制御系の設計"計測自動制御学会論文集. 35・3. 319-325 (1999)
• [Publications] 増淵泉: "ゲインスケジューリング系の設計におけるディスクリプタ形式の利用について"システム制御情報学会論文誌. 12・7. 390-394 (1999)
• [Publications] 増淵泉: "フィードフォワード頂をもつロバスト安定サーボ系の設計について"システム制御情報学会論文誌. 12・12. 757-759 (1999)
• [Publications] Izumi Masubuchi: "On Numerical Solution to Parameter-Dependent convex Differential Inequalities"Proc.of 38th IEEE Conference on Decision and Control. 305-309 (1999)
• [Publications] 増淵泉: "切替が生じるシステムに対する動的補償器の設計について"第22回 Dynamical System Theory シンポジウム予稿集. 165-170 (1999)
• [Publications] 鈴木岳彦: "模型ヘリコプタのモデリングと制御 -ゲインスケジューリングを用いたコントローラの設計-"電気情報通信学会関西支部第5回学生研究発表講演会予稿集. 26 (2000)