Receding Horizon制御の有するロバスト性の解明とその設計問題への応用

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13750428
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Institute of Technology
• Principal Investigator: 児島 晃 東京都立科学技術大学, 工学部, 助教授 (80234756)
• Keywords: 予見制御 / モデル予測制御 / H^∞制御 / 拘束システム

Research Abstract

本年度はH∞予見制御の結果を発展させ,またモデル予測制御の視点から,入出力制約を有する対象に対する制御則の構成法を導いた.導かれた結果と現在の課題はつぎのようにまとめられる.
1.Receding Horizon制御の有するロバスト性の解明
無限時間区間で定義されるH∞予見制御問題を考察し,制御対象の不確かさを同時に考慮するロベスト予見制御則が,行列演算に基づいて構成できることが明らかになった.制御則は目標値の予見補償に関する演算と,観測量のフィードバックの部分から構成されるため,フィードバック系のロバスト性をさらに詳細に解析することも可能である.現在これらの結果をもとに,一般のモデル予測制御において,ロバスト性,周波数成形を意図した評価関数の与え方を解明することを考えている.
2.入出力制約を満たす制御法の開発
制約を有する連続時間線形系に対しでLQ制御則の構成法を考察し,近似制御則を区分的アフィンな状態フィードバック則により構成する方法を導いた.また,離散時間系において最悪外乱を考慮した制御則が同様に状態のアフィン関数により構成できることを明らかにした.これらの結果は,平衡状態の近傍で線形制御則になる場合が多く,1.の結果を援用することにより,線形制御性能を考慮した設計法が導かれる可能性がある.現在ハイブリッドシステムの制御の可能性を検討し,評価用の実験モデルの製作を進めている.

Research Products

• [Publications] A.Kojima, S.Ishijima: "H^∞control for preview and delayed strategies"40th IEEE Conference on Decision and Control. 991-996 (2001)
• [Publications] A.Kojima, M.Morari: "LQcontrol for constrained continuous-time systems : an approach based on singular value decomposition"40th IEEE Conference on Decision and Control. 4838-4844 (2001)
• [Publications] 児島, 石島: "予見・遅れをともなう方策とH^∞制御"システム制御情報学会論文誌. 15・7(掲載決定). (2002)
• [Publications] 佐藤, 児島, 石島: "Minimax問題による最悪な外乱を考慮したモデル予測制御"第44回自動制御連合講演会予稿集. 520-521 (2001)
• [Publications] A.Kojima, M.Morari: "LQcontrol for constrained continuous-time systems"第30回制御理論シンポジウム予稿集. 195-200 (2001)