非線形システムに対する適応出力フィードバック制御系設計に関する研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10750347
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 水本 郁郎 熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (30239256)
• Keywords: 非線形システム / 適応制御 / 受動性 / 並列フィードフォワード補償 / 出力フィードバック

Research Abstract

出力フィードバック形式の制御系は、構造の簡単さからより実用的な制御手法の一つとして注目されている。この出力フィードバック形式の制御系が構成可能であるための条件は、線形系ではASPR条件として知られており、非線形系では、出力フィードバックによるstrictly passive化条件、すなわち、Output Feedback Strictly Passive(OFPS)条件に対応する。
本研究では、上述の非線形システムに対する定ゲイン出力フィードバックよる強受動化可能であるためのOFSP条件を明らかにした。さらに導出された条件を満足する非線形系のクラスが非常に狭い範囲のものであることから、導出されたOFSP条件を緩和するための補償器設計法の提案も行った。提案した補償器は並列フィードフォワード補償器(PFC)と呼ばれるもので、非OFSPな非線形システムをOFSP化するために導入されたものである。また、本研究では、OFSP条件を満足する非線形システムに対する出力フィードバック形式の構造の簡単な適応制御系設計法の提案も行い、提案手法の有効性を種々の数値シュミレーションにより検証した。さらに、本研究では、非線形システムに対する出力フィードバック形式の適応制御計設計法に関して、PFC設計と平行して、PFCを用いない制御系設計法の検討も行った。基本的には、研究代表者等らが提案しているプラント次数に依存しない適応制御手法をある種の非線形システムへの拡張を行った。

Research Products

• [Publications] A.L. Fradkov 他2名: "Shunt Output Feedback Adaptive Tracking for Nonlinear Palnts"Proc. of the 6th St. Petersburg Symp. on Adaptivi Systems Theory. 79-85 (1999)
• [Publications] M. Takahashi 他3名: "Multivariable Adaptive Model Output Following Comtrol System Based on Backstepping Strategy and Its application to Parallel Inverted Pendulums."Proc. of the 1999 IEEE International Conference on Control Applications. 1241-1248 (1999)
• [Publications] H. Othsuka 他2名: "Fuzzy Model Based Adaptive Switching Control System"Proc. of 1999 Intermational Symp. on Nonlinear Theory and its Applicarions. vol.2. 455-458 (1999)
• [Publications] M. Deng 他2名: "不確かさをもつプロセス系に対する単純適応制御系設計"計測自動制御学会論文集. 35・7. 852-860 (1999)
• [Publications] I. Mizumoto 他2名: "Decentralized PID Control Systems Desing on Frequency Domain and Their Stability"JSME Intermational Journal, Series C. 42・1. 93-101 (1999)