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2021 年度 研究成果報告書

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

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研究課題/領域番号 18K04209
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 / 非線形アファイン基底
研究成果の概要

ゲインスケジュールド制御は,対象の特性変化をスケジューリングパラメータに反映させて制御系を構成する手法であるが,パラメータが非線形性をもつ場合に設計が難しく,計算負荷が増大する課題を有していた.本研究では,ベジェ曲線の生成に用いられるBernstein基底に着目し,パラメータの多項式非線形性を考慮したゲインスケジュールド制御法を導いた.そして,設計条件に現れるパラメータ依存の線形行列不等式がパラメータ非依存のものに帰着され,原問題の可解性が任意の精度で検証できることを明らかにした.つぎに,これらの成果を自然エネルギー大量導入時の系統制御・機械系の制御問題に適用し,手法の有用性を評価した.

自由記述の分野

システム制御工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

制御システムを構成する上で重要な課題は,広い動作範囲で適切な動きを保証することであり,このような課題を克服するために,ゲインスケジュールド制御法が広く用いられてきた.しかしながら,その設計には負荷の高い計算を要し,また性能の検証が容易でないという課題があった.本研究は,これらの設計に利用可能な計算法を,Bernstein基底とよぶ非線形基底を導入することにより導き,原問題を任意の精度で解き,設計上達成できる性能を検証できることを示した.そして提案法を,自然エネルギー大量導入時の系統制御問題,機械系の制御問題に適用し,その特徴を明らかにした.

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公開日: 2023-01-30  

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