最適制御の逆問題を応用したPID型分散制御に基づく真の分散制御実現を目指した研究

• 研究課題/領域番号: 25820183
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 制御・システム工学
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 國松 禎明 熊本大学, 自然科学研究科, 助教 (30379309)
• 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: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2013年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 分散制御 / PID制御 / 最適制御 / ロバスト性 / 非最小位相系

研究成果の概要

本研究は，弱結合のような分散制御系特有の条件を緩和した真の分散制御の実現を目指した研究である．主な研究成果はつぎの通りである．任意の制御器構造を有する分散型PID制御系について安定性とLQ最適性を実現するための必要十分条件を導出した．多くの場合で分散制御系の安定化を実現する具体的な設計アルゴリズムを与えた．上記2つは弱結合の代わりに相対次数に関する制約があったが，並列フィードフォワード補償器を用いてこの相対次数制約を緩和し，一般的な条件下における分散制御系の設計法を提案した．

研究成果

• [雑誌論文] Optimal Decentralized PID Control with Any Controller Structure Based on Inverse Problem of Optimal Control (2016)
  • 著者名/発表者名: Sadaaki KUNIMATSU, Mitsuaki ISHITOBI, Takao FUJII
  • 雑誌名: SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration 巻: 9 号: 2 ページ: 78-85
  • DOI: 10.9746/jcmsi.9.78
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 最適制御の逆問題を応用した分散型PID制御系設計法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 國松禎明，石飛光章，藤井隆雄
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 巻: 49 号: 5 ページ: 521-528
  • DOI: 10.9746/sicetr.49.521
  • NAID: 10031174508
  • ISSN: 0453-4654, 1883-8189
  • 査読あり
• [学会発表] むだ時間を有する安定な多入出力系に対する分散型制御器の構成法について (2016)
  • 著者名/発表者名: 國松禎明，石飛光章
  • 学会等名: 第3回制御部門マルチシンポジウム
  • 発表場所: 南山大学
  • 年月日: 2016-03-09
• [学会発表] 非最小位相系に対する分散型制御器の構成法について (2015)
  • 著者名/発表者名: 國松禎明，石飛光章
  • 学会等名: 第34回計測自動制御学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 福岡工業大学
  • 年月日: 2015-11-28
• [学会発表] 相対次数を考慮したPID制御系のセンサ故障に対する耐性について (2015)
  • 著者名/発表者名: 國松禎明，石飛光章
  • 学会等名: 第58回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2015-11-15
• [学会発表] 分散型PID制御を用いた不安定零点を有するシステムに対する分散制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 國松禎明，石飛光章
  • 学会等名: 第2回制御部門マルチシンポジウム
  • 発表場所: 東京電機大学（東京都足立区）
  • 年月日: 2015-03-05
• [学会発表] 高次相対次数を有するSISOシステムに対するPID類似型制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 國松禎明，石飛光章
  • 学会等名: 第57回自動制御連合講演会
  • 発表場所: ホテル天坊（群馬県伊香保町）
  • 年月日: 2014-11-11
• [学会発表] ノルム有界型不確かさに対する分散型PID制御系のロバスト安定化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 國松禎明，石飛光章
  • 学会等名: 第57回自動制御連合講演会
  • 発表場所: ホテル天坊（群馬県伊香保町）
  • 年月日: 2014-11-10
• [学会発表] Decentralized Control for Systems with High Relative Degrees Using Decentralized PI Control (2014)
  • 著者名/発表者名: Sadaaki Kunimatsu, Mitsuaki Ishitobi
  • 学会等名: SICE Annual Conference 2014
  • 発表場所: 北海道大学（北海道札幌市）
  • 年月日: 2014-09-11
• [学会発表] 相対次数の制約を緩和したPID型分散制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 國松禎明，石飛光章
  • 学会等名: 第1回制御部門マルチシンポジウム
  • 発表場所: 電気通信大学（東京都調布市）
• [学会発表] 相対次数を考慮したPID制御のロバスト性について (2013)
  • 著者名/発表者名: 國松禎明，石飛光章，藤井隆雄
  • 学会等名: 第57回システム制御情報学会研究発表講演会
  • 発表場所: 兵庫県民会館（兵庫県神戸市）
• [学会発表] 任意の入出力構成に対応した分散型PID制御系について (2013)
  • 著者名/発表者名: 國松禎明，石飛光章，藤井隆雄
  • 学会等名: 第56回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 新潟大学（新潟県新潟市）
• [学会発表] 相対次数を考慮した分散型PID制御のロバスト性について (2013)
  • 著者名/発表者名: 國松禎明，石飛光章，藤井隆雄
  • 学会等名: 第56回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 新潟大学（新潟県新潟市）