外乱利用型制御系の系統的設計法の開発

• 研究課題/領域番号: 20560209
• 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: 機械力学・制御
• 研究機関: 福島大学
• 研究代表者: 石原 正 福島大学, 共生システム理工学類, 教授 (10134016)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2010年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2009年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2008年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 外乱利用型制御系 / 外乱消去型制御系 / 外乱オブザーバ / ループ伝達関数回復 / 適合原理 / ループ伝達関数回復手法 / 積分型制御系 / クリティカル制御系

研究概要

制御理論における「外乱」は人為的に操作できない外生信号のことを意味するが,必ずしも制御目的に対する障害となるとは限らず,その達成に有益である場合もある.本研究は「外乱利用型制御系」の新しい系統的設計法の開発を目指したものである.外乱消去技法を用いて設計されたコントローラは友好的外乱に対する外乱利用の形態が明確な「外乱利用型コントローラ」とみなせることことに着目し,このクラスのコントローラの設計法について考察した.まず,外乱項を含む非標準的な2次形式評価関数を用いることにより,最適な外乱消去型コントローラを設計できることを明らかにした.このコントローラの系統的な調整法として古典的なループ伝達関数回復法を拡張した手法を提案し,その有効性をいくつかの数値例で確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Two-step design of critical control systems using disturbance cancellation controllers (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Ishihara, T.Ono
  • 雑誌名: Int.Journal of Automation and computing 8-1 ページ: 37-45
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-step design of critical control systems using disturbance cancellation controllers (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Ishihara, T. Ono
  • 雑誌名: Int. Journal of Automation and computing 巻: 8 ページ: 37-45
  • 査読あり
• [雑誌論文] 未知入力の先験情報を利用した外乱オブザーバの最適設計 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小野,石原正
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(C編) 75-760 ページ: 81-87
  • 査読あり
• [雑誌論文] 未知入力の先験情報を利用した外乱オブザーバの最適設計 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小野, 石原
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(C編) 75-760 ページ: 81-87
  • 査読あり
• [雑誌論文] LTR design of integral controllers for time-delay plants using disturbance cancellation (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Ishihara, H.-J. Guo
  • 雑誌名: Int.Journal of Control 81-7 ページ: 1027-1034
  • 査読あり
• [雑誌論文] LTR design of integral controllers for time-delay plant using disturbance cancellation (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Ishihara and H. J. Guo
  • 雑誌名: International Journal of Control 81 ページ: 1027-1034
  • 査読あり
• [学会発表] Partial LTR design of optimal output disturbance cancellation controllers with sensor delay (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Ishihara, H.-J.Guo
  • 学会等名: Proceedings of Asian Control Conference(査読有 pp.1129-1134)
  • 発表場所: Kaohsiung, Taiwan
  • 年月日: 2011-05-17
• [学会発表] Partial LTR design of optimal output disturbance cancellation controllers for non-minimum phase plant (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Ishihara, H.-J.Guo
  • 学会等名: Accepted for the presentation in IFAC World Congress(査読有)
  • 発表場所: Milano, Italy
• [学会発表] Design of optimal output ramp disturbance cancellation controllers via loop transfer recovery (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Ishihara, H.-J.Guo
  • 学会等名: to be presented in ICMIT 2011(査読有)
  • 発表場所: Shenyang
• [学会発表] Comparison of estimataion performance between single and multiple disturbance observers for LTI systems (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Ono, T. Ishihara
  • 学会等名: SICE Annual Conference 2010
  • 発表場所: 台北
  • 年月日: 2010-08-20
• [学会発表] Design of optimal output disturbance cancellation controllers for non-minimum phase plants via loop transfer recovery (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Ishihara, H.-J. Guo
  • 学会等名: SICE Amual Conference 2010
  • 発表場所: 台北
  • 年月日: 2010-08-19
• [学会発表] Design of optimal output disturbance cancellation controllers for non-minimum phase plants via loop transfer recovery (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Ishihara, H.-J.Guo
  • 学会等名: Proceeding of SICE Annual Conference 2010(pp1380-1384)
  • 発表場所: Taipei
• [学会発表] Comparison of estimataion performance between single and multiple disturbance observers for LTI systems (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Ono, T.Ishihara
  • 学会等名: Proceeding of SICE Annual Conference 2010(査読有 pp1759-1763)
  • 発表場所: Taipei
• [学会発表] A study of sampled-data integrator controller and its application in speed control of DC motors (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Ishihara, H.-J.Guo
  • 学会等名: Proceedings of 2009. IEEE International Conference on Control and Automation
  • 発表場所: Christchurch, New Zealand
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] Design of optimal output disturnbance cancellation controllers via loop transfe recovery (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Ishihara, H.-J.Guo
  • 学会等名: International Conference on Mechatronics and Information Technology 2009
  • 発表場所: Gwanju, Korea
  • 年月日: 2009-12-04
• [学会発表] Design of optimal output disturbance cancellation controllers via loop transfer recovery (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Ishihara, H.-J.Guo
  • 学会等名: Proc.of ICMIT 2009(査読有 pp.321-322)
  • 発表場所: Gwanju
• [学会発表] 非最小位相系に対する非標準最適制御問題 (2008)
  • 著者名/発表者名: 石原正,郭
  • 学会等名: 第51回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 米沢
  • 年月日: 2008-11-23
• [学会発表] Design of critical control systems using disturbance cancellation UKACC International Conference on Control controllers (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Ishihara and T. Ono
  • 学会等名: UKACC International Conference on Control
  • 発表場所: マンチェスター
  • 年月日: 2008-09-03
• [学会発表] Development of the actively-controlled beds for ambulances (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Ono, H. Inooka and T. Ishihara
  • 学会等名: UKACC International Conference on Control
  • 発表場所: マンチェスター
  • 年月日: 2008-09-03
• [学会発表] Asymptotic sensitivity properties of Davison type integral controllers for time-delay plants (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Ishihara, L.A. Zheng and H.-J. Guo
  • 学会等名: 17^<th> IFAC World Congress
  • 発表場所: ソウル
  • 年月日: 2008-07-10
• [学会発表] Asymptotic sensitivity properties of Davison type integral controllers for time-delay plants (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Ishihara, L.A.Zheng, H.-J.Guo
  • 学会等名: Proceedings of 17^<th> IFAC World Congress(査読有 pp.3913-3918)
  • 発表場所: Seoul
• [学会発表] Design of critical control systems using disturbance cancellation controllers (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Ishihara, T.Ono
  • 学会等名: Proceedings of the UKACC International Conference on Control(査読有p97.pdf(Th07-02))
  • 発表場所: University of Manchester