| 研究概要 |
フィードフォワード制御は,計測可能な信号情報を利用することにより制御性能を改善できることからその有効性はよく知られている.しかし制御対象のモデル精度に大きく依存するために一般的な状況下ではオンラインで適応的にフィードフォワード制御を安定に実現していくための方法論の構築には幾つかの未解決な課題があり,安定な実現を可能にする理論的枠組みを確立することが本研究の目的である.2年間に得られた研究成果は以下の通りである.
(1)マルチチャンネルの能動騒音制御システムにおいて,2次経路行列の同定とリンクした従来のFiltered-xアルゴリズムの考え方を利用しない新しいアルゴリズムを開発した.2種類の仮想的な誤差ベクトルを導入しこれをゼロにするための3つの多項式行列からなる適応フィルタ行列を調整する方法であり、主騒音ベクトルがPE性(広範囲の周波数成分を含む)を満たさない場合であってもキャンセリング誤差ベクトルを理論上ゼロにできるというこれまでにない優れた特徴をもつ。
(2)OFDM伝送系では、信号の電力変化が非常に大きいため増幅器の非線形歪みを受けやすく、伝送品質や隣接チャンネルへの漏洩が大きな問題となっている。本研究では適応フィードフォワード制御の立場から、前置き補償器すなわちプレディストータを適応的に実時間で構成する二つのアプローチを明らかにした。一つは、適応同定を実数計算で実現する方法、他方はモデルマッチングを適応的に実現する適応制御による方法である。特に後者の方法は、歪みを受けやすいOBOやIBOの低い場合について補償性能が優れていることを明らかにした。
(3)MRダンパのモデルをLuGre非線形摩擦モデルを修正することにより、そのヒステリシス特性を数式表現をし、モデルパラメータと内部状態を推定する適応オブザーバを内在した実時間同定アルゴリズムを提案した。モデルは電圧とバンパシリンダ速度を入力とし、減衰力を出力とする2入力1出力モデルで表現される。これにより指令減衰力を生成する制御入力電圧を解析的に計算することが可能となった。さらに必要とする減衰力を発生するために双線形系のH無限大制御系設計とリンクさせることによりセミアクティブの達成限界を改善できた。
(4)負荷とモータを軸結合した2慣性系の2自由度速度制御系において、目標値応答特性を達成するフィードファワード制御器とフィードバック制御器を自動的に反復的チューニングアルゴリズムと物理パラメータの同定法を開発した。
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