前置補償器の直並列接続による多段階非干渉化法

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14550455
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 李 義頡 早稲田大学, 大学院・情報生産システム研究科, 教授 (60240404)
• キーワード: 非干渉化制御 / 前置補償器 / 多段階接続 / 対角優勢 / PID制御 / 逆ナイキスト配列 / 相互干渉 / プロセス制御

研究概要

多変数多入出力制御対象に対する制御系設計理論として、最適レギュレータ、最適サーボ系等が知られており、特に、複数の制御量間に強い相互干渉を有する制御対象に対しては、時間領域、もしくは周波数領域でそれぞれ段計される非干渉化制御系が用いられている.例えば、ボイラにおけるドラム水位・燃料供給量と温度・圧力、また蒸留塔における塔頂組成と塔底組成間など、顕著な相互干渉が生じる化学プロセスでは、このような相互干渉を積極的に非干渉化する補償器を有する制御系が有効である.
従来、これら相互干渉を積極的に打ち消す補償器として、逆ナイキスト配列による非干渉化前置補償器が有効な手段として用いられてきたが、顕著な相互干渉を有する制御対象に対しては、その前置補償器で非干渉化が達成できない場合が多く見られ、そのような場合、前置補償器の各要素を試行錯誤的に再調節してきた.
そこで本研究では、従来の一段前置補償器接続に対して複数の前置補償器を設置し、その直列接続、並列接続、直並列接続、もしくは並直列接続によって非干渉化前置補償器を設計する新たな方法を提案した.このように設計された前置補償器を用いて、流体温度液面干渉パイロットプラントに対する非干渉化制御実験を行い、提案した直並列多段階接続非干渉化前置補償器の有効性を確認した.この研究成果に対して、電気学会より電子・情報・システム部門論文誌発刊30周年記念優秀論文賞が与えられている.

研究成果

• [文献書誌] 田中宏明, 李義頡, 崔元奎, 宮崎道夫, 秋月影雄: "多入力多出力制御系のPID制御パラメータ調整則"電気学会 電子・情報・システム部門大会講演論文集. 934-937 (2003)
• [文献書誌] 田中健悟, 清水能理, 宮崎道夫, 李義頡, 秋月影雄: "カオスNNとカオス同期化制御を用いた-秘匿通信法"電気学会 電子・情報・システム部門大会講演論文集. 874-879 (2003)
• [文献書誌] 横井智, 須藤晃, 宮崎道夫, 李義頡, 秋月影雄: "起動時のデータに基づくウェーブレット変換を用いた回転機の異常検知"電気学会 電子・情報・システム部門大会講演論文集. 895-898 (2003)
• [文献書誌] Wonjung Kim, Wonkyu Choi, Heehyol Lee, Osamu Yashie: "Information Interface Design in Exchanging Dagta over Networks with Difference Organization"電気学会 電子・情報・システム部門大会講演論文集. 506-507 (2003)
• [文献書誌] 宮崎道夫, 李義頡他: "システム制御II"オーム社. 171 (2004)