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有限個周波数応答モデルを用いたノンパラメトリック制御系設計法の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 16K14286
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 制御・システム工学
研究機関九州工業大学

研究代表者

延山 英沢  九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (50205291)

研究分担者 上 泰  明石工業高等専門学校, 電気情報工学科, 准教授 (20413809)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
キーワード制御系設計 / PID制御 / ロバスト制御 / 凸最適化 / ノンパラメトリックモデル / 制御理論 / 有限個周波数応答モデル / むだ時間システム / 繰り返し制御
研究成果の概要

本研究では、有限個周波数モデルというノンパラメトリックモデルを用いた新たな制御系設計法を提案することを目的とし、ロバスト制御に関する研究成果を得た。具体的には、ロバストPID制御器の設計法、固定次数制御器を用いたロバスト制御系設計法等を開発し、数値実験でその有効性を確認した。さらには実機への応用として、磁気浮上系に対して本研究で開発したロバストPID制御器設計法を適用し、実機実験においても良い制御性能を達した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的意義は、ノンパラメトリックモデルである有限個周波数応答モデルを制御対象のモデルとして使うことにより、ロバストPID制御器設計や固定次数制御器を用いたロバスト制御系設計が凸最適化問題として定式化することができるということを示した点にある。また、有限個周波数応答モデルは実験データから直接導出することができる等の特質により、本研究で開発した設計法は現実の制御対象に適用することが容易であり大変実用的である。この点において、本研究で得られた成果は社会的意義も高い。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 入出力信号から構成した有限個周波数応答モデルによるPI-D制御系の設計2019

    • 著者名/発表者名
      上 泰,田中 亮祐,三谷 祐一朗,延山 英沢
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 139 号: 4 ページ: 402-408

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.139.402

    • NAID

      130007622107

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 年月日
      2019-04-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Robust PID Controller Design for Both Delay-Free and Time-Delay Systems2018

    • 著者名/発表者名
      E. Nobuyama, Y. Kami
    • 雑誌名

      IFAC-PapersOnLine

      巻: 51 号: 4 ページ: 930-935

    • DOI

      10.1016/j.ifacol.2018.06.103

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 有限個周波数応答モデルを用いたロバストI-PD制御器の設計2017

    • 著者名/発表者名
      向山虹祐,延山英沢,上泰
    • 学会等名
      第60回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Robust Controller Design with Fixed-Order Controllers Using FNFR Models2017

    • 著者名/発表者名
      Yuki Sakamoto, Eitaku Nobuyama, Yasushi Kami
    • 学会等名
      The 2017 Asian Control Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PID Controller Design for Repetitive Control Using a Finite Number of Frequency Responses Models2016

    • 著者名/発表者名
      Eitaku Nobuyama, Yuki Sakamoto, and Kosuke Sakiyama
    • 学会等名
      ICT-ROBOT 2016
    • 発表場所
      BEXCO, Busan, Korea
    • 年月日
      2016-09-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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