| 研究概要 |
本研究はスタ-トアップなど運転レ-ト(=制御量の一つ)を変更しながら同時に他の制御量を与えられた目標値に追従させる高度なトラッキング能力をもつプロセス制御系を設計するための基礎的研究を行なうことである.本年度の研究で得られた結果はつぎの通りである.
1.われわれが,すでに発表している予見,積分機能をもつディジタル制御系の設計法を拡張して,操作量と制御量の間に直達項があり,かつプラントがむだ時間を含む場合にも適用可能なトラッキング制御系の設計法を確立した.最適フィ-ルドバック制御則は,拡大システムに対するリカッチ方程式を解くことにより決定される.
2.さらに,むだ時間が一方向性の場合には,リカッチ方程式の数値解に対して効率のよいアルゴリズムを提案した.すなわち,むだ時間に対応する要素を状態方程式から除去してできる低次元の状態方程式に対するリカッチ方程式の解から所望の解が構成できることを示した.設計された閉ル-プ系のロバスト安定性については,従来の結果とほぼ同じ条件で成立することを示した.
3.熱交換器の入出力デ-タに基づいて,最小二乗法により,むだ時間を含む状態空間モデルを作成した.シミュレ-ションにより,このプラントの場合,重み行列の「大きさ」と目標値に対する追従の「速さ」に一定の関係があることを見いだし,設計の指針を得ることができた.
4.本研究の場合,負荷変化を含む大きな目標値変更を考察の対象としているので,プラントの非線形性がとくに重要な問題となることに着目し,双線形プラントの空間線形化に関する研究を行い,レギュレ-タ問題に有効な線形化法でもトラッキング制御には適さない場合があることなどの知見が得られた.
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