2018 Fiscal Year Annual Research Report
Design and Imprementation of Practical Control Systems
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26420417
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
太田 有三 神戸大学, システム情報学研究科, 名誉教授 (80111772)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
増淵 泉 神戸大学, システム情報学研究科, 教授 (90283150)
瀧山 武 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (20206923)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 拘束系の制御 / ロバストM%整定制御 / オーバーシュートの抑制 / 逆動作の抑制 / PID制御系 / ハードディスク / ガソリン機関回転速度系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成30年度の研究では、概略,以下の3つの成果を得ることができた。
1)ゲイン交差周波数ω1の上限を指定した下でのＭ％整定時間最小化。 制御対象を線形n次遅れ系(n=2,3,4)に限った場合に、ω1の上限を指定した下でＭ％整定時間を最小とするフィードバックゲインF(ω1)を求めた。なお、制御対象が5次以上のシステムであっても、適当な補償器を用いることによってω1より低域で4次以下のもので近似できる場合は、F(ω1)を用いてほぼ最小のＭ％整定時間を実現できる。また、ω1をω2に変えたときのフィードバックゲインF(ω2)は,γ=ω2/ω1とF(ω1)とから直ちに決めることができる。
2)ガソリン機関の回転速度制御系への応用。 ガソリン機関の回転速度制御系は非線形系であるが、各動作点の近傍で非線形計画法を用いて実機パラメータ同定を行い得られる線形系に対して1)で述べた方法を適用するという方法を用いて適応制御系を構成する。非線形計画法の演算負荷は大きいが,処理方法を工夫することでエンジン運転に同期した実時間で行うことができた。
3)不安定零点を含む系のモデルフォロイング制御。 モデルフォロイング制御は、低次元系である規範モデルに理想的な動作をさせ、規範モデルの制御入力と出力を高域に共振項を含む実際の制御対象に対するフィードバック系のフィードフォワード入力と基準入力として加えるというのが伝統的な方法であるが、共振項の中に不安定零点を含むものがある場合実際の出力が大きなオーバーシュートを示すことがある。これを改善するために規範モデルの出力に補償器を追加して基準入力とする方法を提案した。この方法を、ハードディスクのシーク制御に適用し、時間応答を大幅に改善することに成功した。
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