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2010 年度 実績報告書

拘束システムに対する有限整定制御の構造に関する研究-一般化セクター条件の活用

研究課題

研究課題/領域番号 22760315
研究機関電気通信大学

研究代表者

澤田 賢治  電気通信大学, 大学院・情報理工学研究科, 助教 (80550946)

キーワード有限整定制御 / 一般化セクター / 半正定値計画
研究概要

本研究の目的は,拘束条件を考慮した有限整定制御理論を一般化セクター条件により新たに構築することにある.有限整定制御とは,誤差を有限時間内に零に整定する制御であり,一般化セクター条件とは,拘束条件付アクチュエータの高効率稼動を実現する条件である.本研究により,搬送台車等の機械系に対する,高速・高精度稼働,拘束条件の達成,近年問題であるCO2削減のための低エネルギー稼働等の相反する要求を両立する制御方式を構築できる.さらに,実機実験を通して,一般化セクター条件に基づく有限整定制御の実装方式を検討する.
平成22年度には離散時間系に対する設計条件の導出と組込み系の制御対象に対する実装方法を検討した.理論的な成果としては,整目標値信号の整形と制御器の設計という統合設計問題を半正定値計画問題に帰着することができた.これにより,拘束条件を達成しつつ,従来よりも目標値信号に対する整定時間の短縮を実現することができた.実装面での成果としては,制御器がH8マイコン上に実装される位置決め実験機に対して,路面状況により稼働状態を自動的に変更するトルクコントロールアルゴリズムを提案した.これにより,有限整定を達成しにくい路面状況において,余計なエネルギーロスを発生させることなく,位置決めが実現できるようになった.
また,組込み系に対する実装時の問題として,制御対象の非最小位相特性とアクチュエータとセンサの解像度荒さに制御誤差が大きく依存することが判明した.この問題に対処するために,制御誤差の最小化と制御系の安定化を同時達成する動的量子化器の設計を新たに与えた.この際,動的量子化器の設計問題も半正定値計画問題に帰着することができた.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2010

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] 離散値入力型SISOシステムに対する不変集合解析に基づく動的量子化器設計2010

    • 著者名/発表者名
      澤田賢治, 新誠一
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文集

      巻: 23 ページ: 249-256

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 通信容量制約に基づく動的量子化器の量子化幅設計と性能解析2010

    • 著者名/発表者名
      岡島寛, 松永信智, 澤田賢治
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 46 ページ: 327-335

    • 査読あり
  • [学会発表] Optimal Quantization Interval Design of Dynamic Quantizers which Satisfy the Communication Rate Constraints2010

    • 著者名/発表者名
      Kenji Sawada
    • 学会等名
      IEEE Conference on Decision and Control
    • 発表場所
      Hilton Atlanta, Atlanta, USA
    • 年月日
      2010-12-16
  • [学会発表] Implementation test model of torque control for Automatic Guided Vehicle2010

    • 著者名/発表者名
      Kenji Sawada
    • 学会等名
      International Conference on Control, Automation and Systems
    • 発表場所
      KINTEX, Gyeonggi-do, Korea
    • 年月日
      2010-10-27
  • [学会発表] 不変集合解析に基づく分散型動的量子化器2010

    • 著者名/発表者名
      澤田賢治
    • 学会等名
      第39回制御理論シンポジウム
    • 発表場所
      ホテルコスモスクエア国際交流センター,大阪
    • 年月日
      2010-09-28
  • [学会発表] A multi-sector analysis for dynamic quantizer synthesis2010

    • 著者名/発表者名
      Kenji Sawada
    • 学会等名
      IEEE Multi-Conference on Systems and Control
    • 発表場所
      A port city on Tokyo Bay, Yokohama, Japan
    • 年月日
      2010-09-09
  • [学会発表] A design procedure of discrete-time tracking control systems with actuator saturation2010

    • 著者名/発表者名
      Kenji Sawada
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2011
    • 発表場所
      The Grand Hotel, Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2010-08-19

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公開日: 2012-07-19  

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