| 研究概要 |
本研究の基本課題は,従来、まったく相異なる分散制御系の設計手順として提案されていた「独立設計」と「逐次設計」を,統一的に扱える理論を構築することである.
その第一歩として,分散型安定化制御器のパラメトリゼーションについての成果をまとめた.安定化制御器のパラメトリゼーションは,安定化制御器の本質的な自由度を表現し,制御系の性能限界を明らかにする上でそれ自体重要である.
このパラメトリゼーションの結果を基に,「独立設計」と「逐次設計」を統合する「繰り返し独立設計」の基本的な枠組みを提案した.この「繰り返し独立設計」という枠組みにおいて,balancing factorを用いることでサブシステムごとに異なる設計の難易度を考慮できることを示した.さらに,balancing factor→0(あるいは∞)の極限で、「独立設計」と「逐次設計」を統一的に扱えることを理論的に示した.これが本研究課題の主要な成果である.さらに,H∞ノルムを評価指標とした分散制御系の設計において,「繰り返し独立設計」の有用性についても成果をまとめた.
また,関連研究として,分散制御系が有利とされる耐故障性を考慮した制御器の構造についても研究を行った.耐故障性を有する制御器は行列としてのランクが許容する故障の数に応じて低下する傾向があることを数値例を通して示した.また,状態フィードバックに限定して、ある条件化で低ランクの制御器が得られることを理論的にも明らかにした.分散制御器は常にフルランクであり,低ランク制御器の構造とは本質的に異なる.耐故障性を有する制御系の低ランク特性は分散制御器の耐故障性における優位性を揺るがす成果でもあり,今後の進展が期待される研究課題である.
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