2009 Fiscal Year Annual Research Report
制御系の性能改善性を保存したシステム分解法の開発とそのモデル予測制御への応用
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19560449
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
児島 晃 Tokyo Metropolitan University, システムデザイン研究科, 教授 (80234756)
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| Keywords | モデル予測制御 / 拘束システム / H2制御 |
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| Research Abstract |
昨年度までに開発されたシステム分解法とそのモデル予測制御への応用に関する結果を踏まえ,以下の研究を展開した.また,本研究で検討した予測モデルの応答解析が,一部の状態むだ時間系の安定解析に援用できることが明らかになり,研究(3)について部分的な成果を得た.
(1) ゲイン調整則の開発
サーボ系など目標値追従を達成する制御系は,フィードフォワード制御とフィードバック制御を適切に定めることにより,良好な応答が達成されることが知られている.そして,レファレンスガバナなど特定の構造を有する補償器を導入することにより,制約を満たす制御系の構成法が示されている.
本研究では,サーボ系など一般の制御系に積分器の内部状態など,制御の目的に応じて修正可能な部分状態が存在する点に着目し,H2制御性能を達成する部分状態設定法と補償入力の構成法を導いた.これらの成果は,フィードフォワードゲインの一構成法を与え,また応答を開ループ型の制御則で与えているため,昨年度得られたシステム分解法を援用することにより,制約と応答を考慮したひとつの制御法を導くことができる.
(2) 制御実験・制御事例を用いた制御法の評価
(1)で導かれた状態設定を考慮した補償入力の構成法を,メカニカルシステム(2慣性系,倒立振子系)に適用し,提案法により応答が改善されることを確認した.今後,応答改善と入力制限を考慮する制御系設計について検討を進める予定である.
(3) むだ時間系の応答解析
本研究で展開した予測モデルの特徴づけが,一部のむだ時間系(1種類の状態むだ時間を有する系)に適用できることが判明し,むだ時間系の安定解析に準備的な結果を得た.
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