A design method of H-infinity control law for interval delay systems: application to various responsive systems

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区間むだ時間系は，むだ時間の存在区間を集合的にとらえたシステム表現であり，これまでの研究により，その有界実補題が明らかにされた．2022年度はこれらの結果に基づき，研究開始時に定めたスマートグリッドに関する課題[B]に着手し，以下の成果を得た．[B]需要家等の多様な応答を考慮したスマートグリッドの制御と他分野への展開：自然エネルギーが大量導入された系統においては，1)系統慣性が減少し過渡応答の抑制が難しくなり，また 2)火力機系をアシストする自然エネルギー発電との応答特性の差異に対処する制御法の開発が必要になる．そこで，先に導かれた区間むだ時間系の成果を展開することにより，以下の課題に取り組んだ．(a) 負荷周波数制御(LFC)における制御指標とゲイン調整法：自然エネルギーが大量導入されたLFCにおいては，性能を系統慣性の回復度から評価することが有用である．そこで本課題においては，LFCの性能を系統慣性の回復度に対応させて評価する手法を検討した．(b) アシスト型LFCの安定解析：火力機の稼働台数が減少したLFCにおいては，発電出力の変化速度制約がより顕著になり，自然エネルギー発電あるいは需要応答の数理モデルを積極的に利用した制御法の開発が重要になる．本研究では，自然エネルギー等のアシスト制御を導入したLFCに着目し，変化速度制約と制御系全体の安定性，およびアシスト系に許容される応答遅れの関係を，区間むだ時間系の有界実補題（提案法）を用いて明らかにした．これらの結果は，変化速度制約に対するロバスト安定性をH∞ノルム条件から与え，さらに本研究で導かれた区間むだ時間系の有界実補題を適用することにより導かれた．