現実の制御対象は、入力・出力に対する上下限の制限などの制約を有しており、制約を考慮せずに制御系設計をおこなうと制御性能の劣化や不安定化を引き起こすこともあり、制約を考慮した設計が不可欠である。本研究は、制約を有する系に対しロバスト性を考慮した制御則の開発を目的としたものである。特に、1)制御系に印加される外乱を考慮したモデル予測制御、2)閉ループ系に対する制約補償則、について研究をおこない、以下のような成果を得た。1)外乱が印加される系に対し、min-max型の評価関数を導入し、最悪外乱を構成する方法について考察した。そして、系に課された入力制約を満たし、外乱の影響を抑制するモデル予測制御則を低次元化した最適化問題から構成する方法を導いた。さらに、入力制約に加え、状態制約を考慮するため、外乱をある有界な集合に限定し、入力・状態制約を共に満足させる制御法を明らかにした。2)既に構成された閉ループ系に対し連続時間入力信号と制御器の状態設定が出力に与える影響について考察した。そして、系に影響を与えやすい連続時間入力信号と制御器の状態量の組み合わせを明らかにし、制約を満足させる補償則を導いた。
|