2004 Fiscal Year Annual Research Report
物理拘束条件を考慮した「真に制御しやすいシステム」の定量的特徴づけ
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14550439
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
原 辰次 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (80134972)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石川 将人 京都大学, 大学院・情報学研究科, 講師 (20323826)
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| Keywords | フィードバック制御系 / 統計化設計 / 制御性能限界 / 不安定極・零点 / 有限周波数特性 / 線形行列不等式 / サンプル値制御系 / 非線形制御系 |
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| Research Abstract |
以下の3つの研究を行った。
1)制御性能限界に関する研究:
これまで導出してきた線形連続時間系に対するH2最適制御問題に対する制御性能限界の閉形式の解析解の結果を、線形離散時間系および線形サンプル値系に対して拡張した。また、これらを統一的に表す表現を求め、物理的制約条件を考慮した場合の真に制御しやすいシステムの定量的特徴づけの体系化を図った。これは、制御対象の不安定極、不安定零点、ゲイン、位相、サンプリング周期とアクチュエータを含む制御対象の周波数帯域と達成可能な制御性能との定量的な関係などを解析的に示すものとなっている。
2)有限周波数KYP補題に関する研究:
これまで申請者もが提案してきた「有限周波数条件」に基づく設計法をより実用的にするために、ロバスト性条件に関する検討を行い、設計アルゴリズムとして提案した。また、それを効率よく行なうための解析・設計ツール(LMI自動生成プログラム)をMatlab上で開発し、その有効性を幾つかの実例題を通して検証した。
3)非線形制御系に関する研究:
非線形系に対しては、真に非線形なシステムの代表例として非ホロノミック系の「制御しやすさ」、「制御しにくさ」について検討した。特に、鳥のホバリング動作のように、非平衡点を目標状態とするような制御問題を考えると、ダイナミクスが線形か非線形かに関わらず連続な状態フィードバックでは制御できないことを示した。
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