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2021 年度 実績報告書

アファインな非線形基底を用いたゲインスケジュールド制御法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 18K04209
研究機関東京都立大学

研究代表者

児島 晃  東京都立大学, システムデザイン研究科, 教授 (80234756)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワードゲインスケジュールド制御 / 線形パラメータ変動システム / ロバスト制御 / 線形行列不等式
研究実績の概要

本研究は,[A]パラメータの多項式非線形性を扱うゲインスケジュールド制御法を開発し,成果を,[B]自然エネルギー大量導入時の系統制御などの重要な課題に適用し,有用性を評価することである.令和3年度においては,課題[A], [B]について以下の成果を得た.
[A] 本研究で着目したBernstein基底は,その有理式を用いることにより,円錐曲線を補間点から生成することが可能である.これらの性質から,従来の結果の枠組みにおいて円錐曲線に対応するパラメータ変化が同一の手法で扱えることを確認した.本結果は,三角関数を含む非線形項の表現に利用可能であり,今後メカトロニクス系の制御に応用することが可能である.
[B] 系統の慣性変動を考慮した負荷周波数制御問題において,はじめに制御系の性能を仮想的な慣性変動の増加分として特徴づける方法を示し,予測型のH2制御がこれらの性能の改善に有用であることを確認した.つぎに,課題[A]で得た手法を踏まえ,系統の慣性定数の変化を考慮したスケジュールドゲインの設計法を導き,本手法が従来型の制御システムに導入可能であることを示した.
メカトロニクス系(マニピュレータ)に応用する研究においては,3軸マニピュレータの姿勢による慣性変化を補償するフィードバック則が構成できることを示し,達成される性能をシミュレーションと実機実験により検討した.そして,特に軌道追従制御において,制御系が良好な性能を達成していることを確認した.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A characterization of preview load frequency control in terms of power system inertia2021

    • 著者名/発表者名
      Shogo Ikekawa, Kotaro Hashikura, Akira Kojima
    • 雑誌名

      Proc. of SICE Annual Conference 2021

      巻: 1 ページ: 184-187

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gain scheduled control of a parallelogram linkage robot manipulator considering nonlinearity due to mechanical properties2021

    • 著者名/発表者名
      Hitomu Saito, Akira Kojima
    • 雑誌名

      Proc. of SICE Annual Conference 2021

      巻: 1 ページ: 1305-1308

    • 査読あり
  • [学会発表] H2制御性能に着目したゲイン調整法とその負荷周波数制御への応用2022

    • 著者名/発表者名
      池川聖悟,児島 晃
    • 学会等名
      第9回 計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム,神奈川(Online)
  • [学会発表] 機構的特性を考慮した3自由度マニピュレータの追従制御2022

    • 著者名/発表者名
      門司 達也 ,齊藤 仁夢 ,児島 晃
    • 学会等名
      第66回システム制御情報学会研究発表講演会 (SCI’22),京都
  • [備考] 東京都立大学システムデザイン研究科 児島研究室HP

    • URL

      http://www.comp.sd.tmu.ac.jp/akojima-lab/

URL: 

公開日: 2022-12-28  

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