出力FB型リセットシステムの系統的設計法の構築と衝突を含むシステム制御への応用

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K04192
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分21040:制御およびシステム工学関連
• 研究機関: 岩手大学
• 研究代表者: 佐藤 淳 岩手大学, 理工学部, 准教授 (60324969)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: リセットシステム / ハイブリッドシステム / 安定解析

研究成果の概要

リセットシステムは連続的状態遷移に加えて，状態依存イベントの発生時には状態のジャンプを生じるハイブリッドシステムの一種である．本研究では出力フィードバック型リセット制御の設計理論の構築とその応用に向けた研究を実施した．出力フィードバック型リセットシステムがジャンプ不動点を持つ場合には既存のNesic et al.の安定条件が成立しないことに注目し，新たな安定条件の導出を試みた．共通のリセット条件に従う2つのリセットシステムの出力フィードバック結合について，ジャンプ不動点の存在を許容する新たなリアプノフ関数にもとづく漸近安定条件の導出を行った．

自由記述の分野

システム制御理論

研究成果の学術的意義や社会的意義

リセットシステムはハイブリッドシステムの一種であり，例えば床の上でバウンドするボールの運動のように衝突を含むような力学系のモデルとして用いられる．リセット制御では仮想的な衝突に相当する振る舞いをフィードバック制御器に含めることで，システムが条件を満たすときに瞬間的に系のエネルギーを消散させようとするもので，フィードバック系のロバスト安定性や時間応答特性の改善への効果が期待されている．本研究では実用的なリセット制御系の設計手法の確立を目指して従来の手法では安定性の判別が不可能であった出力フィードバック型リセットシステムに対する新たな安定条件を導いた点に学術的意義がある．