インプリシト表現に基づく高機能制御システムの解析と設計

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14750371
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 増淵 泉 広島大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90283150)
• Keywords: 制御系設計 / システム解析 / インプリシトシステム / ディスクリプタシステム / ロバスト性能 / ゲインスケジューリング制御 / ハイブリッドシステム / 切替制御

Research Abstract

インプリシト(ディスクリプタ)表現は,システムの変数間の動的・静的な拘束の関係をそのままの形で表現するものであり,伝達関数や状態方程式による表現にはない特徴を持つ.ゲインスケジューリングやロジックによる切替を伴う,高機能な制御システムの解析と設計を,インプリシト表現に基づいて行うため,理論の展開・設計手法の開発および計算機シミュレーション・実験による検証を行うことを目的として,以下のような研究を行った.(1)切替システムの安定条件について理論的な考察を行った.これに関する基礎的な成果を発表した.インプリシト表現された切替システムに関して,システムモデルについて考察を行った.(2)ゲインスケジューリング制御における理論的プラットフォームであるLVPモデルにディスクリプタ形式を用いることについて,解析・設計の両面から検討した.線形行列不等式を用いる解析・設計手法を,ディスクリプタシステムに適用できるよう拡張した.複数の数値実験,および実システム(航空機の縦運動)モデルに対する設計を試み,解析法,設計法の有効性を確認した.ディスクリプタ形式を用いることでLPVモデルの表現力を高めることができ,しかも理論の拡張により,従来状態方程式で表現されたLPVシステムに対する解析・設計手法を拡張してより広い範囲の問題に対して適用できることが明らかになった.以上に関する成果を発表した.(3)本研究ではシミュレーションおよび実験による検証を目的に含んでいるが,本年度はその準備として,シミュレーション用の計算機及び制御系設計実験システムを導入した.この実験装置は,(1)の項目における切替システムの安定解析の検証,及び(2)の項目におけるゲインスケジューリング制御の検証に用いる予定である.

Research Products

• [Publications] 増淵泉: "切替システムの安定解析とその応用について"システム制御情報学会論文誌,15-5, 262-269. 15・5. 262-269 (2002)
• [Publications] 秋山智昭: "ディスクリプタ形式に基づくLPVシステムの性能解析"計測自動制御学会関西支部シンポジウム予稿集. 69-72 (2002)
• [Publications] 増淵泉: "ディスクリプタ表現を用いた出力フィードバックゲインスケジューリング制御系の設計"計測自動制御学会第31回制御理論シンポジウム資料. 313-318 (2002)
• [Publications] 安部雅人: "切替システムの安定解析に基づくチェインドシステムの制御について"計測自動制御学会中国支部学術講演会. 242-243 (2002)
• [Publications] 増淵泉: "ゲインスケジューリング制御系のための新たな解析・設計法とその飛行制御系への適用"日本機械学会中国四国支部学術講演会. 345-346 (2003)