2020 Fiscal Year Annual Research Report
計測や通信の品質が保証されない環境下での事象トリガ調整型2自由度制御系
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18H01462
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
杉本 謙二 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (20179154)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 泰介 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (10796452)
小蔵 正輝 大阪大学, 情報科学研究科, 准教授 (10800732)
橘 拓至 福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (20415847)
潮 俊光 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (30184998)
花田 研太 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (80783703)
橋本 和宗 大阪大学, 基礎工学研究科, 特任助教(常勤) (60883361)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 2自由度制御 / 適応学習 / 切り替え系 / サンプル値制御系 / ネットワーク制御 / 線形行列不等式 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の3年目となる2020年度には、2年目に引き続いて理論研究を大きく進展させることができた。具体的には次の2点に取り組んだ。
1) 2自由度構造におけるオンライン調整型フィードフォーワード制御系設計
2) 計測信号がランダムに損失する環境下での切替え状態推定
まず1)については、2自由度構造の特徴を最大限に活用した設計法を次のように開発できた。不確かな制御対象が与えられたとき、閉ループ系をロバスト安定化するフィードバック制御器をまず設計し、その際に設定する共通リアプノフ関数を用いて、フィードフォワード制御器のパラメータ調整における誤差系を強正実化する。この強正実条件により任意の目標信号に対して出力誤差が0に収束することが示される。この条件は従来では単に前提条件として仮定していたが、本手法により制御対象の相対次数が1ならば必ず誤差系を強正実にできるため、提案手法の適用可能範囲が大きく広がった。
次に2)については、これまでのような状態推定器の安定性（推定誤差が0に収束すること）のみを考えるのでなく、推定性能にまで踏み込んで、推定誤差の2乗平均誤差を指定値以下にする設計法の開発に成功した。これは従来と少し異なる形の連立線形行列不等式を解くことによって与えられ、よく知られたKalmanフィルタとの関連も数値的に示すことができた。
以上のように研究が大幅に進展し、またその過程において、フィードフォワード制御器には極零相殺型でなく最適制御型の設計法を導入することができるという着想を得た。この発想を元に、新たな研究課題として最終年度前年度応募を行い、採択していただくことができた。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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