1997 Fiscal Year Annual Research Report
ハイブリッドコントローラによるロバスト制御系設計理論の構築-連続/離散時間混合系〜集中/分布定数混合系-
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09650459
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
原 辰次 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (80134972)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松野 文俊 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (00190489)
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| Keywords | ロバスト制御 / ハイブリッドシステム / サンプル値制御 / 分布定数制御 / CAD |
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| Research Abstract |
本年度の主な研究成果は、以下の通りである。
1)ハイブリッドシステム理論構築のための基礎理論:1-a)サンプル値制御系(連続/離散時間混合系)サンプル値制御系の設計および解析のための基礎理論として、そのH_2ノルムとH_∞ノルムとの関係を明らかにした。また、連続/離散時間混合系の新たな平衡実現の考え方を導入し、それに基づいたプラントモデルや補償器の低次元化の手法を提案した。さらに、サンプル点間を考慮したサンプル値制御系の設計・解析手法と従来手法との比較を行い、その特徴を明らかにした。1-b)集中/分布定数混合系センサやアクチュエータが分布的に与えられるようなある種の理想的な状況を想定し、最適制御を実現していくために本質的に必要となる情報および制御形態(センサ分布およびアクチュエータ分布)は何かを明らかにすることを目的として検討した。具体的には、柔軟構造物の単純な例として両端を単純指示された梁の運動について、速度と歪みがが梁の全域において測定できる場合の最適な分布制御入力を求め、そのシステムの性質および物理的意味を考察した。その結果、「最適制御則は、梁全体の歪み具合によって決定される分布定数系的な歪みフィードバック部分と、その位置での情報しか必要としない集中定数系的な速度フィードバック部分とで構成される。」という特性が明らかになった。
2)CADシステムの開発準備および実験装置の試作:次年度の準備として、CADシステムの開発準備を行い、柔軟トラス実験装置の試作中である。CADシステムについては、サンプル値制御系の設計および解析を統一的に扱うことができる計算パッケージ(Sampled-Data Comtrol Toolbox)をMATLAB上に開発した。また、ハイブリッド系の解析・設計がユーザフレンドリに行えるようなGUIプラットフォームの構築について、プロトタイプを作成し検討した。
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[Publications] K.Chongsrid & S.Hara: "Sampled-Data Balanced Trunca Tion and Its Application to Low Order Digital Controller Design" Trans.of the Society of Instrument and Control Engineers. 33・5. 384-391 (1997)
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[Publications] S.Hara et al.: "Relating H_2-and H_∞-Norm Bounds for Sampled-Data Systems" IEEE Trans.on Automatic Control. 42・6. 858-863 (1997)
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[Publications] S.Hara et al.: "What can modern sampled-data designdo?-Performance evaluation via design examples" Proc.of the 2nd ASCC. (1997)
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[Publications] S.Hara et al.: "HSYS module : A software package for Analysis and synthesis of sampled-data control systems" Proc.of the ECC′97. (1997)
