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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

研究課題

研究課題/領域番号 12J04848
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 制御工学
研究機関京都大学

研究代表者

細江 陽平  京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2012 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2013年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2012年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードロバスト制御 / 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
研究概要

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.

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Robust stability analysis based on finite impulse response scaling for discrete-time linear time-invariant systems2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Hosoe and T. Hagiwara
    • 雑誌名

      IET Control Theory & Applications

      巻: 7 号: 11 ページ: 1463-1471

    • DOI

      10.1049/iet-cta.2013.0053

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      片山啓, 細江陽平, 萩原朋道
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌

      巻: 26

    • NAID

      10031192913

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unified treatment of robust stability conditions for discrete-t ime systems through an infinite matrix framework2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Hosoe, T. Hagiwara
    • 雑誌名

      Automat ica

      巻: 49 号: 5 ページ: 1488-1493

    • DOI

      10.1016/j.automatica.2013.02.017

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Robust performance controller synthesis based on discrete-time noncausal linear periodically time-varying scaling2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Hosoe, T. Hagiwara
    • 雑誌名

      Asian Journal of Control

      巻: 14 号: 5 ページ: 1194-1204

    • DOI

      10.1002/asjc.473

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Introducing integral compensation into controller synthesis based on noncausal LPTV scaling and control exPeriments with car tinverted pendulum2013

    • 著者名/発表者名
      R. Yamamoto, Y. Hosoe and T. Hagiwara
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2013
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2013-09-15
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Deionstrating the effectiveness of Doncausal LPTV sealing through control experiments with cart inverted pendulum2013

    • 著者名/発表者名
      K. Katayama, Y. Hosoe, T, Hagiwara
    • 学会等名
      IFAC Workshop on Periodic Control Systems
    • 発表場所
      Caen (フランス)(発表確定)
    • 年月日
      2013-07-04
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      山本率矢, 細江陽平, 萩原朋道
    • 学会等名
      第57回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      兵庫県民会館(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2013-05-17
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      宮本光曜, 細江陽平, 萩原朋道
    • 学会等名
      第57回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      兵庫県民会館(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2013-05-15
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Robust stability analysis based on noncausal LPTV FIR scaling : Explicit procedure and relationship with causal LTI FIR sealing2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Hosoe, T. Hagiwara
    • 学会等名
      51st IEEE Conference on Decision and Control
    • 発表場所
      Maui (アメリカ)
    • 年月日
      2012-12-10
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Robust stability analysis based on discrete-time FIR sealing2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Hosoe, T. Hagiwara
    • 学会等名
      2012 American Control Conference
    • 発表場所
      Montreal (カナダ)
    • 年月日
      2012-06-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      片山啓, 細江陽平, 萩原朋道
    • 学会等名
      第56回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府)
    • 年月日
      2012-05-23
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      細江陽平, 萩原朋道
    • 学会等名
      第56回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府)
    • 年月日
      2012-05-23
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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