| Research Abstract |
モデル予測制御法は,入出力の制約,目標値への追従制御を合理的に扱う制御法として発展を遂げ,現在では広いクラスの制御問題に対して,制御系を構成する基本的なアプローチを提供している.
本研究は,モデル予測制御法を規模の大きな問題に合理的に適用する方法を開発するものであり,本年度は(1)モデル予測制御問題の低次元化に用いるシステム分解法の開発,(2)張力・ルーパ系(圧延システム)の起動制御法の検討(ハイブリッドシステムへの適用),を行い,以下の結果を導いた.
(1)システム分解を用いたモデル予測制御法の開発
離散時間系のLQモデル予測制御問題に着目し,モデル予測制御問題を解く上で必要となる2次計画問題の次数を任意に低次元化する方法を開発した.これらの結果は,離散時間系の有限時間区間の応答を評価関数への影響が強いものから抽出することにより求めたものであり,2次計画問題の次数と無関係な超越方程式の根から求められることを示した.そして制御系は,線形制御域では厳密なLQ制御になり,非線形制御域の性能を任意に近似できることが確認された.
つぎに,これらの結果にマルチパラメトリック計画法を適用し,モデル予測制御と等価な非線形制御則が,見通し良く構成できることを明らかにした.
(2)張力・ルーパ系の起動制御
モード遷移をともなう制御問題が,有限時間区間制御問題に帰着できる点に着目し,張力・ルーパ系(圧延システム)の起動制御法をモデル予測制御の視点から明らかにした.そして,得られた制御法は(1)と同様に,非線形ゲインで直接構成できることを示した.導かれた結果は(1)の制御問題と共通の性質を有するため,モード遷移を有する系にシステム分解法を適用することが可能になると期待される.
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