2005 Fiscal Year Annual Research Report
非線形システムの適応同定アルゴリズムの構築とその応用に関する研究
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17560399
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
佐野 昭 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (10051765)
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| Keywords | システム同定 / 適応同定 / 適応アレー信号処理 / 適応フィルタ / 学習制御 / MRダンパ / 閉ループ同定 |
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| Research Abstract |
今年度の研究の目標は、非線形システムの制御系設計や非線形要素を含む信号処理系において、非線形モデルの適応的な構築は重要な役割を果たし、実時間処理には不可欠である。本研究では、(1)非線形システムの状態とパラメータを適応同定する適応アルゴリズムの提案とその収束性の理論解析法を開発すること、(2)閉ループ制御系内の線形系または非線形系の直接法に基づく適応同定法の開発、に設定した成果をまとめる。
(A)アレーアンテナを用いて高速移動する信号源の方向トラッキングを適応的に行うアルゴリズムを2つ開発し、収束性解析を行った。一つはMUSICやMODE法など特異値分解による部分空間法に基づく方法を時間多項式で変動する場合でも適用できる新しい部分空間トラッキングのための高次適応アルゴリズムを提案し、収束条件などを明らかにした。もう一つの適応的方法は、特異値分解を必要としない部分空間法を適応的に構成する方法であり、適応アルゴリズムの収束性を厳密に解析することに成功した。
(B)MRダンパは複雑なヒステリシス特性をもつ非線形動的モデルとして表現できるが、そのモデルパラメータを実時間で同定する手法を開発した。一つは非線形摩擦モデルに基づいたモデルベース型の適応同定法であり、規範の減衰力を生成する制御電圧を同定モデルから決定する方法であり、もう一つは、データベース型のローカルモデリングによる手法の開発を行い、減衰力予測方式を明らかにし、両者のアプローチの有効性を実機のMRダンパの同定実験により検証した。
(C)未知構造物の免震制御へ応用するための非線形適応制御あるいは双線形H無限大制御とMRダンパの適応同定との効果的な協調を可能とする制御アルゴリズムの開発を行い、制御実験により検証評価を行い、その有効性を明らかにした。
(D)閉ループ同定を制御対象の入出力データのみを用いて直接同定する方法として、サイクリックスペクトルの性質を利用した新しい方法を開発し、その有効性を明らかにした。また、摩擦などを含む2慣性系の速度制御を、閉ループの状況下で5つの物理パラメータと最適なコントローラのパラメータを反復的に求める方法を与えた。
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