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インプリシト表現に基づく高機能制御システムの解析と設計

研究課題

研究課題/領域番号 14750371
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 制御工学
研究機関広島大学

研究代表者

増淵 泉  広島大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90283150)

研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2004年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2003年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2002年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード高機能制御システム / インプリシト表現 / システム解析 / 制御系設計 / ゲインスケジューリング / 多目的制御 / ハイブリッドシステム / 線形行列不等式 / ゲインスケジューリング制御 / 線形行列不等式(LMI) / 安定解析 / インプリシトシステム / 飛行制御設計 / ディスクリプタシステム / ロバスト性能 / 切替制御
研究概要

ゲインスケジューリングやロジックによる切替を伴う,高機能な制御システムの解析と設計について,インプリシト表現を用いる方法論に基づく理論研究及び設計手法の開発・計算機シミュレーションによる検証を行い,以下のような成果を得た.
1.ディスクリプタ表現を用いた解析のための新たな方法として,ディスクリプタシステムの消散性を判定するための線形行列不等式(LMI)条件を導出した.この条件は,従来研究と異なり,ディスクリプタ方程式の実現に依存せず常に正しく消散性を判定する.さらに,新たな不等式条件に基づく制御ゲインの設計法(LMIを用いる)を示した.
2.ディスクリプタ形式に基づく多目的ゲインスケジューリング制御系に関する研究として,指定する制御性能をスケジューリングパラメータを考慮して与えるという実用的なアイディアについて検討を行った.設計のためのLMIを導出し,飛行制御系の制御間題に適用して有効性を確認した.
3.さらに,ディスクリプタ形式に基づくゲインスケジューリング制御法を,非線形性の強いVTOL機の姿勢制御系設計を対象に行った.従来法で問題であった,LPVモデルを導出する際の保守性を減じることができる.シミュレーションを通して,新たな設計法の有効性の検討を行った.
4.非線形ハイブリッドシステムの安定解析法として,二乗和を用いる方法について,より見通しのよいLMI条件の記述を導出した.さらに自動的にリアプノフ関数を生成するプログラムの実装を行った.従来と異なり,数式処理的な部分についても自動的に計算が行われる.いくつかの安定解析問題の例により,その有効性を確認した.
以上の成果は,学術論文・国際会議・国内学会にて発表もしくは発表のため投稿中である.

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (6件) 文献書誌 (9件)

  • [雑誌論文] ディスクリプタ表現に基づくゲインスケジューリング補償器の設計:飛行制御系設計への適用による有効性の検証2005

    • 著者名/発表者名
      増淵, 嘉藤, 佐伯, 小原
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集 41・1

      ページ: 53-60

    • NAID

      10014324195

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] ディスクリプタ表現を用いた出力フィードバックゲインスケジューリング制御系設計2004

    • 著者名/発表者名
      増淵, 秋山, 佐伯
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌 17・5

      ページ: 196-201

    • NAID

      10012968699

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Realization-Independent Condition for Dissipativity of Descriptor Systems2004

    • 著者名/発表者名
      I.Masubuchi
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集 40・8

      ページ: 867-869

    • NAID

      10013467959

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Computation of Lyapunov Functions for Hybrid Automata via LMIs2004

    • 著者名/発表者名
      I.Masubuchi, S.Yabuki, T.Tsuji
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals E87-A・18

      ページ: 2937-2943

    • NAID

      110003212825

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Dissipativity Inequality for Continuous-Time Descriptor Systems: A Realization-Independent Condition2004

    • 著者名/発表者名
      I.Masubuchi
    • 雑誌名

      Proc.of 10th IFAC Symposium on Large Scale Systems : Theory and Applications

      ページ: 417-420

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Gain-Scheduled Controller Design Based on Descriptor Representation of LPV Systems : Application to Flight Vehicle Control2004

    • 著者名/発表者名
      I.Masubuchi, J.Kato, M.Saeki, A.Ohara
    • 雑誌名

      Proc.of 43rd IEEE Conference on Decision and Control

      ページ: 815-820

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] 増淵 泉: "相互結合によるインプリシトシステムの安定化"計測自動制御学会論文集. 39・6. 544-551 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Izumi Masubuchi: "Synthesis of Output Feedback Gain-Scheduling Controllers Based on the Descriptor LPV System Representation"Proceedings of the 42nd IEEE Conference on Decision and Control. 6115-6120 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 増淵 泉: "ディスクリプタ表現に基づく多目的出力フィードバックゲインスケジューリング補償器の設計について"第32回制御理論シンポジウム資料. 101-104 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 増淵 泉: "二乗和を用いたハイブリッドダイミカルシステムの安定解析"第46回自動制御連合講演会(CD-ROM Proceedings). (CD-ROM内). FA-1-10-1 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 増淵泉: "切替システムの安定解析とその応用について"システム制御情報学会論文誌,15-5, 262-269. 15・5. 262-269 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 秋山智昭: "ディスクリプタ形式に基づくLPVシステムの性能解析"計測自動制御学会関西支部シンポジウム予稿集. 69-72 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 増淵泉: "ディスクリプタ表現を用いた出力フィードバックゲインスケジューリング制御系の設計"計測自動制御学会第31回制御理論シンポジウム資料. 313-318 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 安部雅人: "切替システムの安定解析に基づくチェインドシステムの制御について"計測自動制御学会中国支部学術講演会. 242-243 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 増淵泉: "ゲインスケジューリング制御系のための新たな解析・設計法とその飛行制御系への適用"日本機械学会中国四国支部学術講演会. 345-346 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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