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2016 年度 実績報告書

非線形H∞出力フィードバック制御問題の数値解法

研究課題

研究課題/領域番号 26420415
研究機関日本大学

研究代表者

西田 豪  日本大学, 工学部, 准教授 (80435669)

研究分担者 坂本 登  南山大学, 理工学部, 教授 (00283416)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード非線形最適制御 / ロバスト制御 / 分布定数系
研究実績の概要

本研究の目的は,非線形H∞出力フィードバック制御理論の実用化であった.非線形H∞出力フィードバック制御とは,モデル化されない変動要素を含む非線形系に対して,その変動の最悪ケースを想定し最適化される,観測可能状態のみを用いて構成される制御手法である.この問題では,安定性の証明における未解決点,および,その必要条件となるHamilton-Jacobi方程式の系統的解法が未確立という問題が残されていた.
本研究の成果として,非線形H∞出力フィードバック制御の直接的な解決には至らなかったが,その解法に必須となる数値解法の導出,および,適用対象として検討していた分布定数系に対して,ロバスト制御を有する非線形最適制御の一手法の提案を行った.具体的には,最初に,非線形最適制御におけるHamilton-Jacobi方程式の数値解法である安定多様体法を用いて,非線形H∞状態フィードバック制御系設計を実現した.非線形H∞状態フィードバック制御とは,全ての状態変数を用いない非線形H∞出力フィードバック制御の基礎となる方法である.次に,POD-Galerkin法と呼ばれるモデル縮約の概念を用いて,柔軟構造物に対する非線形最適制御の適用法を示した.この非線形最適制御手法は,最悪外乱を想定したH∞制御とは異なるが,縮約モデルを表現するPOD基底を生成する際に用いる,初期値とその応答曲面に対して,実際に制御時に外乱が生じた場合に,ある種のロバスト性を有することが示された.

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2017 2016

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] Stable Manifold Method for Infinite Horizon Optimal Control Problem with Discounted Cost2017

    • 著者名/発表者名
      Gou Nishida and Noboru Sakamoto
    • 学会等名
      The 20th IFAC World Congress
    • 発表場所
      Toulouse
    • 年月日
      2017-07-09 – 2017-07-14
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimal Port Allocation for Nonlinear Distributed Parameter Systems2016

    • 著者名/発表者名
      Gou Nishida and Noboru Sakamoto
    • 学会等名
      Te 2nd IFAC Workshop on Control of Systems Governed by Partial Differential Equations
    • 発表場所
      Bertinoro
    • 年月日
      2016-06-13 – 2016-06-15
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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