2016 Fiscal Year Research-status Report
実システムへの適用に適したロバストゲインスケジューリング制御器設計法開発と実証
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15K06159
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| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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Principal Investigator |
佐藤 昌之 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 主任研究開発員 (90358648)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | Gain-scheduled 制御 / scaled H∞ 制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
２０１５年度に設計したゲインスケジュールドモデルマッチング制御器の飛行試験結果を国際会議にて発表した際に，繰り返し計算による計算負荷を低減することの重要性を指摘された．これを受け，本研究の本来の目的であった「オブザーバー併合型状態フィードバック制御器設計」という設計仕様に加えて，H∞制御の拡張であるμ設計や scaled-H∞制御において必要となるスケーリング行列も同時に最適化する設計法の開発に取り組み，線形時不変システムに対する基本的な結果を得て，現在，国内雑誌へ投稿中である．この設計法は，dilated LMI と呼ばれる行列拡大法をベースにしており，その際に導入する行列に構造的な制約を加えることで当該設計法を得ているが，数値例においては，その構造的な制約が保守性をもたらさない場合があることを確認しているのみならず，スケーリング行列の同時最適化による性能改善も確認できており，提案設計法の有用性は高いと考えられる．
なお，ゲインスケジュールド制御への拡張のみならず，不確かなパラメータしか得られない場合のゲインスケジュールド制御への拡張も容易に可能である．（現在，これらの成果は国際会議へ投稿中である．）
その他，風力発電のタービンブレードピッチ角制御や航空機の突風軽減制御に適用可能な事前に入手した外乱情報を有効に用いるフィードフォワード制御器設計問題に一般化 KYP 補題を用いることで，特定の周波数帯域での制御性能改善を目指した設計法を開発し，国際会議にて発表した．ここでは，事前外乱情報は正確に得られると仮定していたが，実際には不確かさを含んだ情報しか得られないことを考慮し，そのような場合への拡張を行い，２０１７年の IFAC World Congress にて発表する予定である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
実験用航空機のメンテナンス管理，および Horizon2020 による国際共同研究実施にともなう実験実施の雑務などにより，設計法の開発がおくれている．
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| Strategy for Future Research Activity |
連続時間システムに対するオブザーバー併合型状態フィードバック制御器設計問題はほぼ解決したので，２０１７年度の前半に離散時間版の設計法を開発する．また，後半に開発した離散時間版の設計法を用いた飛行制御器設計を行い，実験を行う．
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| Causes of Carryover |
以下の理由による．
・２０１６年度は，ほぼ予定通りの支出となったが，２０１５年度から繰り越した分（当初計画では，パソコン購入および学会参加の旅費に使用予定）が残ったため．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
制御器設計用のパソコンについては，設計に要する時間を考慮の上，購入時期を適切に定め購入する予定．また，２９年度は当初の計画通り，国際会議参加を含めて旅費を使用する予定．
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