2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a controller design method under inequality constraints
| Project/Area Number |
16K18120
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
湯野 剛史 九州大学, システム情報科学研究院, 助教 (10756232)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 非線形制御 / 制約 / 拘束 / 代数的手法 / 不変集合 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，制御対象に課された不等式制約を満足する制御器の設計法を確立し，ソフトウェアツールとして実用化することであった．
平成２８年度には，制御対象に複数の不等式制約と等式制約が同時に課されている場合について，制御器を設計するための手法を導出した．従来研究では単一の不等式制約を有する多項式型の時不変系に限定していたが，複数制約を有する滑らかな時変系の場合に拡張した．本研究の適用範囲が広がり，十分条件の保守性が低減できたうえ，他の制御目的と組み合わせることがより容易となった．
平成２９年度には，本手法が，その補助変数の構造に依存することを示した一方で，いくつかの仮定の下では，広く知られている既存の手法よりも一般性を有することを示した．また，本手法で得られた制御器を，静的な制御器と動的補償器とに区別して抽出する手法も提案した．さらに，本手法を拡張することで，連続時間時変Roesserモデルへ適用することにも成功した．これらにより，本手法の有用性を向上させた．また，本手法が数式処理システムと数値計算ソフトウェアで実行可能となるように，本手法の手続きを記述することに成功した．
平成３０年度には，不等式制約を満足しつつ，もし状態変数に摂動があった場合でも制約から大きく逸脱しないような制御器を設計する手法を導出した．具体的には，制御対象に動的補償器が作用する場合の集合安定性について新たに定義を提案したうえで，Lyapunovの安定論とエネルギ関数法を利用した．これにより，制御対象に外乱が作用する場合にも有効な手法が得られた．
|
