2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of controller design methods using non-parametric system models represented by a finite number of frequency responses
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16K14286
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
延山 英沢 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (50205291)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上 泰 明石工業高等専門学校, 電気情報工学科, 准教授 (20413809)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 制御理論 / 制御系設計 / 有限個周波数応答モデル / むだ時間システム / ＰＩＤ制御 / 凸最適化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，ノンパラメトリック表現である有限個周波数応答モデル（FNFRモデルと呼ぶ）を用いた制御器設計法の開拓を目的としている．このモデルの特徴はむだ時間を含むシステムと含まないシステムとを区別せず同じ枠組みで扱えることにある．本年度の成果として，この特徴を活かして開発したPID制御系設計法について論文としてまとめ，国際会議で発表した．具体的には，3rd IFAC Conference on Advances in Proportional-Integral-Derivative Controlというベルギーで行われた国際会議において，Robust PID Controller Design for Both Delay-Free and Time-Delay Systemsという題目の論文を発表した．内容としては，不確かさを含む制御対象を二つのタイプに分類し，それぞれに対するロバストPID制御系設計法をFNFRモデルを基にして提案した．
さらに，本年度は，本研究の成果として開発したFNFRモデルに基づくロバストPID制御系設計法を実システムへ適用する実験を行った．具体的には，３軸ステージを有する磁気浮上系において，浮上目標値を参照入力としたフィードバック系をFNFRモデルを用いたPID制御系設計を行い，実験を行った．その結果，規範モデルの応答に近い良い応答を得ることができた．本実験では，FNFRモデルを伝達関数から導出するのではなく，実機の入出力応答から直接導出していることが特徴であり，伝達関数が導出できない場合にも本研究の提案法が有用であることを，シミュレーションだけでなく，実際の実験装置で確認できた．この結果をまとめた論文「入出力信号から構成した有限個周波数応答モデルによるPI-D制御系の設計」は，電気学会論文誌Ｃの4月号に掲載されることが決定している．
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