実時間最適化制御システムのロバスト安定性解析・設計に対する包括的アプローチ

• 研究課題/領域番号: 25420440
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 制御・システム工学
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 和田 信敬 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50335709)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 制御工学 / フィードバック制御 / 実時間最適化 / ロバスト性解析 / ロバスト設計

研究成果の概要

近年，実時間での最適化演算を活用することにより，従来の線形時不変制御器では達成困難な性能を実現する様々な制御アルゴリズムが提案されている．本研究では，従来提案されている制御アルゴリズムに共通する構造を抽出した．さらに，その結果に基づき，従来用いられてこなかった調整自由度を活用する新たな制御アルゴリズムを提案した．その有効性を，数値例および実機実験により検証した．

研究成果

• [雑誌論文] Anti-windup synthesis for a model predictive control system (2017)
  • 著者名/発表者名: Nobutaka Wada， Masami Saeki
  • 雑誌名: Transactions on Electrical and Electronic Engineering 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] A gain-scheduled control algorithm for input constrained systems to track time-varying references using controller state resets (2016)
  • 著者名/発表者名: Nobutaka Wada, Naoki Kawaoka, Masami Saeki
  • 雑誌名: IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stability analysis of feedback systems with dead zone nonlinearities by circle and Popov criteria (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Saeki, N. Wada, S. Satoh
  • 雑誌名: Automatica 巻: 66 ページ: 96-100
  • DOI: 10.1016/j.automatica.2015.12.020
  • 査読あり
• [雑誌論文] An LMI based controller design method for a discrete-time linear system with time-varying state delays (2016)
  • 著者名/発表者名: Nobutaka Wada, Katsuya Satoh， Masami Saeki
  • 雑誌名: IMA Journal of Mathematical Control and Information 巻: 印刷中 ページ: 405-424
  • DOI: 10.1093/imamci/dnv052
  • 査読あり
• [雑誌論文] Model predictive tracking control for constrained linear systems using integrator resets (2015)
  • 著者名/発表者名: Nobutaka Wada
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Automatic Control 巻: 60 号: 11 ページ: 3113-3118
  • DOI: 10.1109/tac.2015.2411915
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Constrained Tracking Control Algorithm for Linear Systems Based on a Spline-type Parameter-dependent Lyapunov Function (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Wada, M. Saeki and I. Masubuchi
  • 雑誌名: International Journal of Robust and Nonlinear Control 巻: 24 号: 12 ページ: 1-20
  • DOI: 10.1002/rnc.3183
  • 査読あり
• [雑誌論文] Constrained tracking control by continuous resets of the state of a gain-scheduled controller (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Wada
  • 雑誌名: Mechanical Engineering Journal 巻: 1 号: 3 ページ: DR0012-DR0012
  • DOI: 10.1299/mej.2014dr0012
  • NAID: 130005005360
  • ISSN: 2187-9745
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Selection of a Reference Model for Model-matching Data-driven Control Design (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Saeki, N. Yamanari, N. Wada and S. Satoh
  • 雑誌名: Trans. of the Institute of Systems, Control and Information Engineers 巻: 27 ページ: 73-79
  • NAID: 130004565043
  • 査読あり
• [雑誌論文] Robust Performance Design of a State Predictive Controller on Parameter Space (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Saeki, Assi Mouhammad, and N. Wada
  • 雑誌名: IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering 巻: 9 号: 1 ページ: 24-30
  • DOI: 10.1002/tee.21932
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reconfigurable Fault-tolerant Controller Synthesis for a Steer-by-wire Vehicle Using Independently Driven Wheels (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Wada, K. Fujii and M. Saeki
  • 雑誌名: Vehicle System Dynamics 巻: 51(9) 号: 9 ページ: 1438-1465
  • DOI: 10.1080/00423114.2013.806671
  • 査読あり
• [雑誌論文] Model predictive tracking control for a linear system under time-varying input constraints (2013)
  • 著者名/発表者名: Nobutaka Wada
  • 雑誌名: International Journal of Robust and Nonlinear Control 巻: Vol.23 号: 9 ページ: 945-964
  • DOI: 10.1002/rnc.2806
  • 査読あり
• [雑誌論文] Speeding Up of Calculation for mu-synthesis of Low Order H-infinity Controllers (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Iwamoto, M. Saeki, S. Satoh, and N. Wada
  • 雑誌名: SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration 巻: 6(3) ページ: 202-207
  • 査読あり
• [雑誌論文] 過渡応答データを用いたフィルタバンクによるゲイン推定とExtension定理 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐伯，和田，佐藤
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 巻: 49(4) ページ: 425-431
  • NAID: 10031166603
  • 査読あり
• [学会発表] 永久磁石同期モータのためのサーボ制御システム設計-状態リセットを伴う可変ゲイン制御を用いる方法- (2015)
  • 著者名/発表者名: 李 易
  • 学会等名: 第24回計測自動制御学会中国支部学術講演会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2015-11-28
• [学会発表] 車輪型移動体のための駆動力制御アルゴリズムの開発－スリップ率制限を考慮する方法－ (2015)
  • 著者名/発表者名: 松井 優治
  • 学会等名: 第24回計測自動制御学会中国支部学術講演会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2015-11-28
• [学会発表] 時変目標信号に対するモデル予測追従制御-積分リセットの活用による高性能化- (2015)
  • 著者名/発表者名: 鶴島 誠也
  • 学会等名: 第24回計測自動制御学会中国支部学術講演会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2015-11-28
• [学会発表] モデル予測制御における積分リセットの活用について (2015)
  • 著者名/発表者名: 和田信敬
  • 学会等名: 第59回システム制御情報学会研究発表講演会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2015-05-22
• [学会発表] 制御器内部状態のリセットを活用したリファレンスガバナの構成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 和田信敬
  • 学会等名: 第23回計測自動制御学会中国支部学術講演会
  • 発表場所: 福山
  • 年月日: 2014-11-29
• [学会発表] Constrained tracking control by continuous resets of the state of a gain-scheduled controller and its experimental verification (2014)
  • 著者名/発表者名: Nobutaka Wada
  • 学会等名: The 2014 International Conference on Advanced Mechatronic System
  • 発表場所: Kumamoto
  • 年月日: 2014-08-10 – 2014-08-12
• [学会発表] 制御器内部状態のリセットを活用した入力拘束システムの追従制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 和田信敬
  • 学会等名: 第１回制御部門マルチシンポジウム
  • 発表場所: 調布市
• [学会発表] 入力拘束システムに対する過渡応答を考慮した目標信号追従制御-ツインロータヘリコプタによる実験的検証- (2013)
  • 著者名/発表者名: 和田信敬
  • 学会等名: 第56回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 新潟市
• [学会発表] 時変な状態遅延を有するシステムに対する制御系設計 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤克哉
  • 学会等名: 第22回計測自動制御学会中国支部学術講演会
  • 発表場所: 宇部市