時変パラメータに依存したシステムの新しいモデル表現構築とその可変制御に関する研究

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17560391
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 小原 敦美 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教授 (90221168)
• Keywords: 制御工学 / 時変システム / モデリング / 偏微分行列不等式

Research Abstract

本研究の目的は,制御対象の動特性に大きく影響する時変パラメータの実時間情報にあわせて制御器を変化させるゲインスケジューリング(以下GS)制御の特徴を最も有効に活かすために不可欠な「様々な局面,状況における可変制御のためのモデリング手法の開発」と,そのモデリングにもとづいた「非線形・時変制御対象の様々な情報をうまく活用した可変制御系構築手法の開発」であった.このために設定した初年度の中間研究目標は,
「G1:離散的な動作点における動特性データからのLPVモデリング」
「G2:GS制御系設計のための偏微分行列不等式の数値解法」
であった.
G1に関して,未知制御対象パラメータのスケジューリング変数に対する変化率の上下限のみが既知という仮定の下で,制御対象の不確かさと制御のしやすさ(ロバスト性)を考慮して同定点を決定する手法を開発し,数値例を用いてその有効性を検証した[1].さらに計算上の工夫を施すことで,そのアルゴリズムの高速化が可能になり多数のパラメータがスケジューリング変数とともに変化するような制御対象への実用的な応用が可能であることを示した.またこの方法を非線形システムの軌道制御に応用し,軌道上の線形化システムの計算点あるいは同定点の数を減らす効率的なモデリング手法となることを示した[2].
G2では我々が開発したひとつの計算手法をもとに,計算量と得られる解の精度のバランスをとる尺度の導出を精度保証つき数値計算の技巧を用いて検討した.
[1]吉田,久保田,小原,ロバスト安定性を考慮したLPVモデルの同定計画,計測自動制御学会第34回制御理論シンポジウム資料,129-132(2005)
[2]小原,久保田,吉田,ロバスト安定性を考慮したLPVモデルの同定点設計の効率化と非線形システム軌道制御への応用,計測自動制御学会 第5回制御部門大会(2006)で発表予定