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デスクリプタ・リカッチ方程式に基づくH_2/H_∞最適制御に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 04650372
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 計測・制御工学
研究機関京都大学

研究代表者

片山 徹  京都大学, 工学部, 教授 (40026175)

研究分担者 鷹羽 浄嗣  京都大学, 工学部, 助手 (30236343)
酒井 英昭  京都大学, 工学部, 助教授 (70093862)
研究期間 (年度) 1992 – 1993
研究課題ステータス 完了 (1993年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1993年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1992年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード線形システム理論 / 線形レギュレータ / スペクトル分解 / リカッチ方程式 / ディスクリプタシステム / J-Spectral Factorization / H_* Control
研究概要

本研究では,デスクリプタ・システムに対するH_2/H_∞最適制御およびH_2/H_∞フィルタリング問題を考察することである.得られた主な成果は以下の通りである.
1.離散時間ディスクリプタ・システムのH_2最適制御およびスペクトル分解に対する新しい解法を与え,ハミルトン正準方程式に関連した一般化固有値問題を利用して最適ゲインを求め,かつスペクトル分解を実行する数値アルゴリズムを提案した.
2.上述の結果を拡張して,離散時間デスクリプタ・システムの(J,J')-スペクトル分解のアルゴリズムを提案した.
3.連続時間デスクリプタ・システムの線形レギュレータ問題について考察し,新しい一般化リカッチ方程式を提案し,一般化固有値問題を利用してその解を構成する数値的方法を与えた.
4.連続時間システムに対するスペクトル分解アルゴリズムを拡張して,J-スペクトル分解のアルゴリズムを提案した.
5.J-スペクトル分解アルゴリズムおよびデスクリプタ・システムの安定化補償器の構成法に基づいて,デスクリプタ・システムのH_∞制御問題を解くアルゴリズムを提案した.
6.モデルマッチング手法により,全ての安定,不偏H_∞フィルタのパラメトリゼーションを与えた.さらに,重みつきH_∞誤差規範に基づく同一次フィルタの設計法を提案した.現在これらの研究はデスクリプタ・システムを対象としたものではないが,将来はこれらをデスクリプタ・システムのフィルタリングに拡張することも考えてる.
本研究の初期の目的であるデスクリプタ・リカッチ方程式を新しく提案し,これを用いたH_2/H_∞制御に関してはかなりの成果をあげることができた.しかし,具体的なデスクリプタ・システムの制御問題に本研究で提案したアルゴリズムを適用して,その有効性を確認するまでには至っていない.これは,今後の課題である.

報告書

(3件)
  • 1993 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (23件)

  • [文献書誌] T.Katayama: "A simple State Space Approach to Spectral Factorization for Discrete-Time System" Control-Theory and Advance Technology. 8. 647-657 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Katayama: "Generalized Riccati Equation and Spectral Factorization for Discrete-Time Descriptor System" Proceedings of 2nd IFAC Workshop on System Structure and Control,Prague,September 1992. 56-59 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 鷹羽浄嗣: "ゲーム論的アプローチによる離散時間H_∞フィルタについて" 計測自動制御学会論文集. 28. 1289-1296 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Katayama: "An Approach to Factorization of Spectral Matrix for Discrete-Time Descriptor System" Proceedings of 12th IFAC World Congress. 2. 193-196 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 鷹羽浄嗣: "重みつきH_∞誤差規範に基づく同一次元推定器の設計" 計測自動制御学会論文集. 29. 1427-1433 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Katayama: "A Spectral Factorization Algorithm for Discrete-Time Descriptor System via Generalized Eigenproblem" Linear Algebra & its Applications. (to appear). (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Katayama: "A Simple State-Space Approach to Spectral Factorization for Discrete-time System" C-TAT. Vol.8, no.3. 647-657 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Katayama: "Generalized Riccati Equation and Spectral Factorization for Discrete-Time Descriptor System" Proc.2nd IFAC Workshop on System Structure and Control. 56-59 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Katayama: "Linear Quadratic Regulator and Spectral Factorization for Continuous-Time Descriptor System" Proc.31st IEEE Conference on Decision & Control. 967-972 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Katayama: "An Approach to Factorization of Spectral Matrix for Discrete-Time Descriptor System" Proc.12th IFAC World Congress. vol.II. 193-196 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Takaba: "Parametrization of All Stable Unbiased H_* Estimators Based on Model Matching" Memoirs of Faculty of Engineering, Kyoto Univ.vol.55, no.4. 155-170 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Katayama: "On the J-Spectral Factorization Using Descriptor Transfer Matrices" Proc.32nd IEEE Conference on Decision & Control. 3304-3305 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Katayama: "A Spectral Factorizatioon Algorithm for Discrete-Time Descriptor System via Generealized Eigenproblem" Linenar Algebra & its Applications. (to appear May 1994).

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    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Takaba: "A Generalized Lyapunov Theorem for Descriptor System" Systems & Control Letters. (to appear 1994).

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    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 鷹羽浄嗣: "重みつきH_∞誤差規範に基づく同一次元推定器の設計" 計測自動制御学会論文集. 29. 1427-1433 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] T.Katayama: "A Spectral Factorization Algorithm for Discrete-Time Descriptor System via Generalized Eigenproblem" Linear Algebra & its Applications(to appear May1994).

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] T.Katayama: "An Approach to Factorization of Spectral Matrix for Discrete-Time Descriptor System" Proceedings of 12th IFAC World Congress. 2. 193-196 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] T.Katayama: "On the J-Spectral Factorization Using Descriptor Transfer Matrices" Proceedings of 32th IEEE Conference on Decision & Control. 3304-3305 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] T.Katayama: "A Simple State-Space Approach to Spectral Factorization for Discrete-Time System" Control-Theory and Advanced Technology. 8. 647-657 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.Katayama: "Generalized Riccati Equation and Spectral Factorization for Discrete-Time Descriptor System" Proceedings of 2nd IFAC Workshop on System Structure and Control,Prague,September 1992. 56-59 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.Katayama: "Linear Quadratic Regulator and Spectral Factorization for Continuous-Time Descriptor Systems" Proceedings of 31st IEEE Conference on Decision and Control,Tuscon,AZ,Dec.1992. 967-971 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 片山 徹: "離散時間ディスクリプタシステムの線形レギュレータ問題に対する数値解" 計測自動制御学会論文集. 28. 1498-1500 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 鷹羽 浄嗣: "ゲーム論的アプローチにより離散時間H_∞フィルタについて" 計測自動制御学会論文集. 28. 1289-1296 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1992-04-01   更新日: 2016-04-21  

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