2014 Fiscal Year Research-status Report
安定化・ロバスト化を実現する多入出力データ駆動型制御―ＦＲＩＴアプローチ
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25420432
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
金子 修 金沢大学, 電子情報学系, 准教授 (00314394)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | FRIT / データ駆動制御 / 多入出力系 / 制御器チューニング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成26年度の成果は以下のとおりである．
1）安定性を保証するデータ駆動制御に関連する内容として，多入力状態フィードバック制御について，与えた安定極の応答を達成する状態フィードバックゲインを状態データ・入力データのみから更新し与えられるかどうかを正準制御器の観点から検討した．初期閉ループ系が安定，初期値が0，次数が既知，外乱や雑音がないといった理想状況では与えられるが，より現実的な対処法は今後の課題である．
2）ロバスト性に関連する成果としては，未知外乱除去の問題について,周期的な外乱に対する未知入力オブザーバの概念を応用したデータ駆動制御器チューニングの方法を1入出力系に対して構築した．
3）多入出力系に関連する成果はつぎの通りである．まず，多入出力むだ時間系に対する内部モデル制御系に対してFRITを拡張した．つぎに，1）でも記したように多入力状態フィードバックゲインのデータ駆動チューニングを与えた．状態フィードバックが本質的に多出力であることを鑑みると，状態フィードバックに対するデータ駆動制御器チューニングは，多入出力系に対して適用可能となったといえる．
4）FRIT全般に関連する成果は次のとおりである．状態フィードバック制御系で構成されたサーボ系に対して，対象が時変である場合に，FRITをリアルタイム化することで対応する方法を与えた．さらに対象がヒステリシス系で表されるような非線形系に対して，内部モデル制御を拡張しFRITを適用する方法を与えた．また，むだ時間系に対するオブザーバを併合した状態予測制御系，および最小次元オブザーバに対してFRITを用いた制御器チューニング法を与えた．最後の二点においては，次数が既知で，完全なモデルマッチングが行えるならば，所望の閉ループ系にマッチングするという意味で，安定性の保証に関連した予備的な成果ともいえる．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
多入力状態フィードバック制御のデータ駆動制御チューニングを与えたことで，状態フィードバック制御系においては，多入出力化は拡張できたといえる．また多入出力内部モデル制御へFRITを拡張できた点も大きな進展である．ロバスト性に関しても，限定的であるが未知外乱に対応するFRITベースのチューニング方法を開発できた．その他、安定性に関しては，実績の概要で述べたような予備的な結果を得ている．
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| Strategy for Future Research Activity |
1）まず安定性を保証する制御器チューンニング法の確立を行う．本年度で得た状態フィードバックに関する成果はまだ予備的であるので，より現実の状況に対応可能なように，さらなる拡張を行う．
2）多入出力系への拡張については，一般のフィードバック制御系までも拡張する．また多入力状態フィードバックゲインの場合についても，理論的な保証を検討する
3）ロバスト性に関連する成果としては，感度関数の整形などのループ整形も絡めて，より統一的なロバスト性の確保・ロバスト性能の向上に関連したデータ駆動制御の方法を構築する．
4）時変系や非線形系に対するFRITの拡張も，平成26年度の成果を基にして拡張を行う．
5）3年間のまとめとして，主題にあるように，多入出力系に対して，ロバスト性や安定性を保証するFRITの方法論を構築する．
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| Causes of Carryover |
実験装置を用いて検証する予定であったが,シミュレーションにおいて検証し完全な状態で実験に臨む方が先決と考え,本年度は実験装置を購入しなかった．また参加予定の国際会議にも都合により参加できなかった．以上のような理由で次年度使用額が生じた．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
新たに国際会議に参加するために使用する．また安定性に関する予備的成果も出たので,実験装置を購入する予定である．
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