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位相情報を取り込んだ新しいロバスト制御理論体系と多自由度制御系設計法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 17560385
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 制御工学
研究機関山形大学

研究代表者

渡部 慶二  山形大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50007027)

研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,170千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 270千円)
2007年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2006年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2005年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードモデルブリッジ制御 / 内部モデル制御 / ロバスト制御 / 多自由度制御 / 誤差補償 / 位相補償 / 誤算補償 / むだ時間系 / 安定性
研究概要

本研究では、モデル誤差のゲインばかりでなく位相情報を利用し、ロバスと制御を下記のように発展させた.
(1)モデル誤差の位相情報を加味した新しいロバスト安定理論を構築した.これによってスモールゲイン定理による保守性をブレークスルーすることができた.
(2)モデル誤差の位相情報を、ステップ応答の遅れから測定する方法を確立した.これによって応答の遅い系のモデル誤差も容易に見積もることができるようになった.
(3)モデル誤差の位相情報を安定性、制御性能の改善に利用する方法を提案した.これによって従来のH^<∞>制御よりも制御性能の良い設計が可能になった.
(4)目標追従特性、外乱抑制特性、ロバスト安定性を個々に独立して設計し、それらをまとめて一つの制御器にする多自由度制御系の設計法を構築した.
(5)上記の結果を多変数系に応用し、ロバスト制御理論と多自由度制御系設計法を構築した.
(6)上記の方法を、むだ時間系に応用し、むだ時間の大きな変動に対してもロバスト安定な制御系が得られるようにした.
(7)上記の結果を、モデル誤差のゲインと位相を利用した誤差補償多自由度制御系-モデルブリッジ制御-として体系化した.
これらの結果、従来なかったモデル誤差の位相を取り入れた新しいロバスト安定理論体系を構築し、従来なかったより高いロバスト安定性も独立して設定できる多自由度制御系設計を可能にした.

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (55件)

すべて 2008 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (36件)

  • [雑誌論文] Robust Internal Model Control for Multiple Input Multiple Outputs2007

    • 著者名/発表者名
      Rui Wang, Keiji Watanabe
    • 雑誌名

      Proceedings of 26 th lASTED MIC 550-068

      ページ: 189-194

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 不安定零点をもつ可逆系に対する内部安定な逆システムの状態空間上での設計2006

    • 著者名/発表者名
      王 蕊・渡部慶二, 他
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌 19

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 可逆系に対する安定な非干渉化のための動的フィードバックの設計2006

    • 著者名/発表者名
      王 蕊・渡部慶二, 他
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集 42

    • NAID

      10017489196

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] IMPの構造を用いた位相補償ロパスト制御2006

    • 著者名/発表者名
      王 蕊・渡部慶二, 他
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集 42

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] State space design of stable invertible systems with unstable zeros2006

    • 著者名/発表者名
      Wang, Watanabe and, et. al.
    • 雑誌名

      Trans. ISCIE 19, 7

      ページ: 290-292

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Design of dynamical feedback for stable decoupling of invertible systems2006

    • 著者名/発表者名
      Wang, Watanabe and, et. al.
    • 雑誌名

      Trans. SICE 42, 5

      ページ: 503-509

    • NAID

      10017489196

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Phase-compensated robust control on the basis of IMP2006

    • 著者名/発表者名
      Wang, Watanabe and, et. al.
    • 雑誌名

      Trans. SICE 42, 2

      ページ: 147-155

    • NAID

      10017282616

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 可逆系に対する非干渉化のための動的フィードバックの設計2006

    • 著者名/発表者名
      王 蕊, 渡部慶二 他
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集 42・5

      ページ: 503-509

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 不安定零点をもつ可逆系に対する安定な逆システムの状態空間上での設計2006

    • 著者名/発表者名
      王 蕊, 渡部慶二 他
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌 19・7

      ページ: 290-292

    • NAID

      10021999842

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Three-degree of Freedom Internal Model Control2006

    • 著者名/発表者名
      Rui Wang, Keiji Watanabe
    • 雑誌名

      Proceeding of SICE Annual Conference

      ページ: 2378-2381

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Dynamical Feedback for Stable Decoupling Control of Multivariable Systems with Unstable Zeroes2006

    • 著者名/発表者名
      Keiji Watanabe, Wang Rui
    • 雑誌名

      Proceedings of 17^<th> MTNS ThP13・4

      ページ: 2295-2299

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Robust Control via Internal Model Principle2006

    • 著者名/発表者名
      Rui Wang, Keiji Watanabe
    • 雑誌名

      Proceedeings of 17th MTNS FrP03・1

      ページ: 2587-2589

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] IMPの構造を用いた位相補償ロバスト制御2006

    • 著者名/発表者名
      王, 渡部, 村松, 有我, 遠藤
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集 42・2

      ページ: 147-155

    • NAID

      10017282616

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] むだ時間系のロバスト安定領域拡大化2005

    • 著者名/発表者名
      呉 守利・渡部慶二, 他
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集 41

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enlargement of stability range of time-delay control systems2005

    • 著者名/発表者名
      Wu, Watanabe and, et. al.
    • 雑誌名

      Trans. SICE 41, 10

      ページ: 838-845

    • NAID

      130003971424

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] むだ時間系のロバスト安定領域拡大化2005

    • 著者名/発表者名
      呉, 渡部, 村松, 有我, 遠藤
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集 41・10

      ページ: 838-845

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Enlargement of Stability Range of Time Delay Systems2005

    • 著者名/発表者名
      Wu, Watanabe, Muramatsu, Ariga, Endo
    • 雑誌名

      SICE Annual Conference 2006

      ページ: 288-291

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Phase Compensated Robust Control via IMP2005

    • 著者名/発表者名
      Wang, Watanabe, Muramatsu, Ariga, Endo
    • 雑誌名

      SICE Annual Conference 2006

      ページ: 3007-3011

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Model Bridge Control

    • 著者名/発表者名
      Watanabe and Wang
    • 雑誌名

      J. SICE

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Model Bridge Control2008

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, Wang
    • 学会等名
      IFAC World Congress
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Design and performances of servo system via Model bridge control2008

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, Wang and, et. al.
    • 学会等名
      Annual Conference of ISCI, 7u4-2
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] モデルブリッジ制御-不安定非行零点をもつ可逆系への拡張-2007

    • 著者名/発表者名
      渡部慶二・王 蕊, 他
    • 学会等名
      第50回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-11-25
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] モデルブリッジ制御-不安定非行零点をもつ可逆系への拡張-2007

    • 著者名/発表者名
      渡部慶二, 王 蕊, 他
    • 学会等名
      自動制御連合講演会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス
    • 年月日
      2007-11-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] むだ時間系の状態予測制御とロバスト制御2007

    • 著者名/発表者名
      渡部慶二
    • 学会等名
      第50回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-11-24
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Three-degr6e freedom internal model control fbr unstable process2007

    • 著者名/発表者名
      Wang, Watanabe
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2007
    • 発表場所
      高松市
    • 年月日
      2007-09-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Three-degree of freedom internal model control for unstable process2007

    • 著者名/発表者名
      Rui Wang and Keiji. Watanabe
    • 学会等名
      SICE Annual Conference
    • 発表場所
      Kagawa University
    • 年月日
      2007-09-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] モデルブリッジ制御-モデルベースド多自由度誤差補償ロバスト制御-2007

    • 著者名/発表者名
      渡部慶二・王 蕊, 他
    • 学会等名
      第36回制御理論シンポジウム
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2007-09-06
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] モデルブリッジ制御-モデルベースド多自由度誤差補償ロバスト制御2007

    • 著者名/発表者名
      渡部慶二, 王蕊, 他
    • 学会等名
      計測自動制御学会制御理論シンポジウム
    • 発表場所
      ホテル ライフォート札幌
    • 年月日
      2007-09-06
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 内部モデル制御をもとにした多自由度制御2007

    • 著者名/発表者名
      渡部慶二・王 蕊, 他
    • 学会等名
      システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2007-05-18
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 内部モデル制御をもとにした多自由度制御2007

    • 著者名/発表者名
      渡部慶二, 王蕊, 他
    • 学会等名
      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
    • 年月日
      2007-05-18
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Robust internal model control for multiple and multiple output system2007

    • 著者名/発表者名
      Wang, Watanabe
    • 学会等名
      IASTED Conf. Madelmg, Identification and Control 2007
    • 発表場所
      インスブルック
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Robust internal model control for multiple inputs and multiple output system2007

    • 著者名/発表者名
      Wang and Watnabe
    • 学会等名
      LASTED Conf. Modeling, Identification and Control, 189-194
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] State predictive control and robust control of time-delay systems2007

    • 著者名/発表者名
      Watanabe
    • 学会等名
      Japan Joint Automatic Control Conf., 216
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Model bridge control-extension to invertible systems with unstable zeroes2007

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, Wang and, et. al.
    • 学会等名
      Japan Joint Automatic Control Conf., 629
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Model bridge control-model based multi-degree freedom robust control with error compensation2007

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, Wang and, et. al.
    • 学会等名
      SICE conference on control theory, 351-356
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Multi-degree of freedom internal model control2007

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, Wang and, et. al.
    • 学会等名
      Annual Conference of ISCI, 2F4-5
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] error compensated robust control of Non-linear systems2007

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, Wang and, et. al.
    • 学会等名
      Japan Joint Automatic Control Conf., SU9-2-7
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 非線形系の誤差補償ロバスト制御2006

    • 著者名/発表者名
      渡部慶二・王 蕊, 他
    • 学会等名
      第49回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2006-11-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 誤差補償ロバスト制御2006

    • 著者名/発表者名
      渡部慶二・王 蕊, 他
    • 学会等名
      第35回制御理論シンポジウム
    • 発表場所
      大坂
    • 年月日
      2006-09-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Robust comtrol internal model principle2006

    • 著者名/発表者名
      Wang, Watanabe, et al.
    • 学会等名
      17^<th> Internal Symposiurn on MTNS
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2006-07-28
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Dynamical feedback for stable decoupling contrlo of multivariable systems with unstable zeroes2006

    • 著者名/発表者名
      Wang, Watanabe, et al.
    • 学会等名
      17^<th> Internal Symposiurn on MTNS
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2006-07-28
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] むだ時間系の位相補償ロバスト制御2006

    • 著者名/発表者名
      渡部慶二・王 蕊, 他
    • 学会等名
      システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2006-05-10
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Three-degree freedom internal model control2006

    • 著者名/発表者名
      Wang, Watanabe
    • 学会等名
      SICE-ICCAS Conf 2006
    • 発表場所
      プサン
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Three-degree freedom internal model control for unstable process2006

    • 著者名/発表者名
      Wang and Watnabe
    • 学会等名
      SICE Annual Conference, 1631-1634
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Three-degree freedom internal model control2006

    • 著者名/発表者名
      Wang and Watnabe
    • 学会等名
      SICE-ICCAS Conf, 2378-2381
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Robust control via internal model principle2006

    • 著者名/発表者名
      Wang, Watanabe and, et. al.
    • 学会等名
      17th Internal Symposium on MTNS 2597-2589
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Dynamical feedback for stable decoupling control of multivariable systems with unstable zeroes2006

    • 著者名/発表者名
      Wang, Watanabe and, et. al.
    • 学会等名
      17th Internal Symposium on MTNS 2295-2299
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Error compensated robust control2006

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, Wang and, et. al.
    • 学会等名
      SICE conference on control theory, 135-8
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Phase-compensated robust control of time delay systems2006

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, Wang and, et. al.
    • 学会等名
      Annual Conference of ISCI., 8W3-6
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 非干渉内部モデル制御系の設計2005

    • 著者名/発表者名
      渡部慶二・王 蕊, 他
    • 学会等名
      第48回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      長野
    • 年月日
      2005-11-25
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Phase compensated robust control via IMP2005

    • 著者名/発表者名
      Wang, Watanabe, et al.
    • 学会等名
      SICE Annual Conf. 2005
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2005-08-08
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] インナ変換をもとにした内部安定な非干渉化法2005

    • 著者名/発表者名
      渡部慶二・王 蕊, 他
    • 学会等名
      システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2005-05-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Phase compensated robust control via IMP2005

    • 著者名/発表者名
      Wang, Watanabe and, et. al.
    • 学会等名
      SICE Annual Conf. 3007-3011
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Design of error compensated robust control2005

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, Wang and, et. al.
    • 学会等名
      Japan Joint Automatic Control Conf., D1-14
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] internal stable decoupling control via Inner transformation2005

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, Wang and, et. al.
    • 学会等名
      Annual Conference of ISCI 5B1-25
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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