2010 Fiscal Year Annual Research Report
分布定数系に対するデータ駆動型集中定数正準制御器の設計とその性能解析
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22560442
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
金子 修 金沢大学, 電子情報学系, 准教授 (00314394)
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| Keywords | データ駆動 / 正準制御器 / むだ時間 / パラメータチューニング / モデル / 性能解析 / 分布定数系 / スミス補償器 |
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| Research Abstract |
分布定数系に対する集中定数系データ駆動型正準制御器の設計について,その制御器パラメータの調整手法に焦点をあてて研究を遂行した.さらに,分布定数系を集中定数制御器により制御する際に現れる逆応答の現象についても,そのような特徴を考慮した制御器パラメータ調整の手法を考案した.また,正準制御器がモデルと仕様から構成された制御器でもあることから,制御器とモデルとの相互関係について考察することが正準制御器の設計に有効とあるものと考え,この二者の関連性の考察を制御器パラメータ調整の観点から行った.これらの結果,以下のような成果を得た.
(1).分布定数系の一種であるむだ時間系に焦点をあてて,入出力データのみを用いて,最適な応答を達成する集中定数制御器のパラメータ調整手法を考案した.とくに,その集中定数部にある特殊な構造を導入することで,最適な応答のみならず対象のモデルパラメータ(むだ時間も含む)をも得ることができる方法でもある.これらのことを,実験を通して検証をした.
(2).熱系や振動系などの分布定数系において,センサとアクチュエータが異なる位置に配置されている場合,集中定数制御器で制御すると逆応答を示す.このような非最小位相系の現象を考慮して,制御器に特殊な構造を導入することで,最適な応答パラメータとモデルを同時に求めるパラメータ制御器調整手法を提案した.
(3).二自由度制御器のフィードフォワード部に対し,入出力データを直接用いることで最適な応答を示すパラメータ調整手法を考案した.この成果はデータ駆動型制御器設計の基礎として有用である.
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