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非因果的周期時変スケーリングに基づくロバスト制御の理論基盤確立と実用性検証

Research Project

Project/Area Number 12J04848
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Control engineering
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

細江 陽平  京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2012 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsロバスト制御 / 離散時間系 / スケーリング / リフティング / 台車型倒立振子 / 周期時変スケーリング / (D,G)スケーリング / 有限インパルス応答 / 無限行列
Research Abstract

平成25年度は, 前年度に台車型倒立振子を用いた制御実験を通して有効性を検証した静的非因果的周期時変スケーリングに基づくロバスト制御器設計法をさらに実用的なものへ昇華するため, 積分補償を活用することを検討した. そのような議論における難しさは, 主に本研究で扱う制御器がリフティングを介して設計されることにより, 自然な形で周期時変なものとして導出されることに起因する. 周期時変な制御器は時不変なものよりクラスが広いため, よりよいものが得られやすい利点があるが, 積分補償の導入の仕方によっては制御系の応答の収束が保証できなくなるなどの問題が生じうる。本研究ではそのような問題が生じない方法を提案し, その有効性を昨年度に引き続き台車型倒立振子による実験を通して検証した. また, 本年度は前年度に精力的に理論基盤の整備に取り組んだ動的な非因果的周期時変スケーリングについて, ロバスト制御器設計へ活用することが可能かどうかの基礎的な検討を行った. スケーリングの能力の観点からは, 静的なものよりも動的なものの方が一般に優れているが, 後者を設計に応用することは前者を用いる場合に比べてハードルが高く, これまでその見通しが立っていなかった. この問題に関して, 近年海外の研究者が関連する成果の発表を行い, 多少問題の設定が異なるものの, 我々が扱う問題に関しても基本的には同様の議論が展開できることを本年度に確認することができた. 同内容に関して今後さらに研究が進めば, 非因果的周期時変スケーリングをさらに柔軟に運用することが可能になるものと期待される.

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2013 2012

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Robust stability analysis based on finite impulse response scaling for discrete-time linear time-invariant systems2013

    • Author(s)
      Y. Hosoe and T. Hagiwara
    • Journal Title

      IET Control Theory & Applications

      Volume: 7 Issue: 11 Pages: 1463-1471

    • DOI

      10.1049/iet-cta.2013.0053

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 台車型倒立振子制御実験による非因果的周期時変スケーリングに基づくロバスト性能設計の有効性検証2013

    • Author(s)
      片山啓, 細江陽平, 萩原朋道
    • Journal Title

      システム制御情報学会論文誌

      Volume: 26

    • NAID

      10031192913

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Unified treatment of robust stability conditions for discrete-t ime systems through an infinite matrix framework2013

    • Author(s)
      Y. Hosoe, T. Hagiwara
    • Journal Title

      Automat ica

      Volume: 49 Issue: 5 Pages: 1488-1493

    • DOI

      10.1016/j.automatica.2013.02.017

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Robust performance controller synthesis based on discrete-time noncausal linear periodically time-varying scaling2012

    • Author(s)
      Y. Hosoe, T. Hagiwara
    • Journal Title

      Asian Journal of Control

      Volume: 14 Issue: 5 Pages: 1194-1204

    • DOI

      10.1002/asjc.473

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Introducing integral compensation into controller synthesis based on noncausal LPTV scaling and control exPeriments with car tinverted pendulum2013

    • Author(s)
      R. Yamamoto, Y. Hosoe and T. Hagiwara
    • Organizer
      SICE Annual Conference 2013
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2013-09-15
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Deionstrating the effectiveness of Doncausal LPTV sealing through control experiments with cart inverted pendulum2013

    • Author(s)
      K. Katayama, Y. Hosoe, T, Hagiwara
    • Organizer
      IFAC Workshop on Periodic Control Systems
    • Place of Presentation
      Caen (フランス)(発表確定)
    • Year and Date
      2013-07-04
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 非因果的周期時変スケーリングに基づく制御器設計への積分補償の導入と台車型倒立振子制御2013

    • Author(s)
      山本率矢, 細江陽平, 萩原朋道
    • Organizer
      第57回システム制御情報学会研究発表講演会
    • Place of Presentation
      兵庫県民会館(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2013-05-17
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] ラゲール基底およびカウツ基底を利用した動的スケーリングに基づくロバスト安定解析2013

    • Author(s)
      宮本光曜, 細江陽平, 萩原朋道
    • Organizer
      第57回システム制御情報学会研究発表講演会
    • Place of Presentation
      兵庫県民会館(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2013-05-15
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Robust stability analysis based on noncausal LPTV FIR scaling : Explicit procedure and relationship with causal LTI FIR sealing2012

    • Author(s)
      Y. Hosoe, T. Hagiwara
    • Organizer
      51st IEEE Conference on Decision and Control
    • Place of Presentation
      Maui (アメリカ)
    • Year and Date
      2012-12-10
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Robust stability analysis based on discrete-time FIR sealing2012

    • Author(s)
      Y. Hosoe, T. Hagiwara
    • Organizer
      2012 American Control Conference
    • Place of Presentation
      Montreal (カナダ)
    • Year and Date
      2012-06-29
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 台車型倒立振子制御実験による非因果的周期時変スケーリノグに基つくロバスト性能設計の有効性検証2012

    • Author(s)
      片山啓, 細江陽平, 萩原朋道
    • Organizer
      第56回システム制御情報学会研究発表講演会
    • Place of Presentation
      京都テルサ(京都府)
    • Year and Date
      2012-05-23
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] FIRスケーリングに基づくロバスト安定解析の時間依存性導入による保守性低減2012

    • Author(s)
      細江陽平, 萩原朋道
    • Organizer
      第56回システム制御情報学会研究発表講演会
    • Place of Presentation
      京都テルサ(京都府)
    • Year and Date
      2012-05-23
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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