研究課題
基盤研究(B)
本研究では、入力飽和や入力が離散値に制限される場合などに代表される「制約を有するシステム」を対象として、系統的な制御系の設計法の確立や、低能力アクチュエータを用いて所期の性能を十分達成するような、きわめて高効率な制御システムを実現することを目的とし、以下の成果を得た。第一に、制御入力が飽和制約をうける制御系を対象として、保守性の低い安定性解析法およびオフライン最適化により目標値追従性能を改善する手法を開発し、その有効性を数値例や実験で確認した。第二に、オンライン逐次最適化に基づいて制約条件を陽に考慮して制御入力を定めるモデル予測制御について考察し、事前情報を有効に利用して計算量を低減する手法や、制御対象のモデルを適応的に逐次更新し、不確かさを時々刻々減少させることをねらった適応型モデル予測制御手法を提案した。また、その有効性を数値例により示した。第三に、入力が離散値に制約される場合の制御系設計法に関して詳しく検討し、以下の諸結果を得た。まず、連続値信号を離散値信号に変換する量子化器を動的にする手法を提案した。連続時間系では、対象系の詳細情報を必要としない簡易線形法を与え、離散時間系では、詳細情報に基づいた最適設計法を確立した。これらの有効性を種々の数値例及び実験例により検証した。さらに、一方、あるクラスの非線形系を対象として考察し、離散値入力制約下でのロバストな設計法を与えた。
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