Stability Analysis of Takagi-Sugeno Fuzzy System and Its Robust Control Design

Takagi-Sugeno模糊系统稳定性分析及其鲁棒控制设计

• 批准号: 20K11996
• 负责人: 米山 淳
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Aoyama Gakuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K11996/
• 关键词: ファジィシステム; 非線形システム; 制御系設計; 安定性; ロバスト制御

非線形システムを記述する一つの手法である高木・菅野ファジィシステムに対し、前年度とは異なる新たなリアプノフ関数を用いた安定解析と、それに基づき状態フィードバック則による安定化制御系設計を行った。特に、リアプノフ高次導関数による安定性解析により、ファジィシステムの安定化可能領域を拡大することに成功した。このリアプノフ導関数にもシステムのメンバーシップ関数の積分を取り入れた。これにより、さらなる安定化可能なファジィシステムのクラスを拡張する結果を得られた。もう一つの研究結果はファジィシステムに対するオブザーバである。未知入力が混入する離散時間ファジィシステムに対するオブザーバ設計を行った。この未知入力オブザーバはシステムの状態を推定するだけでなく、システムに混入する未知入力(外乱信号)も除去する機能を持っている。そのため、外乱にも強いロバストなオブザーバの設計となる。さらに、この結果を高木・菅野ファジィ双線形システムに対しても拡張し、その未知入力オブザーバの設計を行った。すでに、連続時間の高木・菅野ファジィ双線形システムに対する未知入力オブザーバ設計は提案済みであるため、この結果を併せると、より実システムへの実用性が高まったと言える。さらに、数値シミュレーションにより、先行研究の手法と比較し、今回提案した制御系設計法の有効性を実証した。実際、四輪車両の制御モデルに対しても、良好な結果が出ており、理論的な面のみならず実質的な面での有効性を示した。

A description of the non-linear system is given in the following way: Takagi Sugano's system design, the previous year's system design, the new system design, the stability analysis, and the basic system design. The stability analysis of the high order guidance parameters and the stability possibility of the high order guidance parameters were successful. The number of entries in the list is zero. The results of this study were as follows: The results of this study are: Unknown-in-time-out design The unknown input force (external disturbance signal) can be removed by estimating the state of the system. The design of the building is very simple. The result is that Takagi Sugano's two-line model is designed to be open to the public and unknown forces. For example, if you want to make a design proposal, you can make a design proposal and a design result. The effectiveness of the proposed system design method is demonstrated by comparing the methods of previous research and the results of previous research. In fact, the four-wheel vehicle control system is very suitable, and the results are very good. The theoretical and qualitative aspects are effective.

项目成果

A New Disturbance Attenuation Control That Can Improve Control Performance of Controller for Takagi-Sugeno Fuzzy Systems

一种可提高Takagi-Sugeno模糊系统控制器控制性能的新型干扰衰减控制

• DOI: 10.3156/jsoft.35.1_543
• 发表时间: 2023
• 期刊: Journal of Japan Society for Fuzzy Theory and Intelligent Informatics
• 作者: 浅井佑仁;米山淳;伊丹琢
• 通讯作者: 伊丹琢

Algorithm for detecting late swing using only acceleration in the direction of travel of the foot

仅使用脚行进方向的加速度来检测后期挥杆的算法

• DOI: 10.1299/transjsme.21-00374
• 发表时间: 2022
• 期刊: Transactions of the JSME (in Japanese)
• 作者: 坪井敦紀;伊丹琢;米山淳
• 通讯作者: 米山淳

遅延制御を目的とした鉄道における列車の運行制御

以延误控制为目的的铁路列车运行控制

• 发表时间: 2021
• 作者: 菅間敦，米山淳，伊丹琢

総和型リアプノフ関数を用いたオブザーバ設計

使用总结性 Lyapunov 函数设计观测器

• 发表时间: 2021
• 作者: 菊川 智揮;森田 和宏;泓田 正雄;車 震海，米山 淳，伊丹 琢
• 通讯作者: 車 震海，米山 淳，伊丹 琢

踵接地時の距骨下関節位置を正常へ誘導する靴型ロボット機構の開発

开发足跟接触时引导距下关节位置正常的鞋形机器人机构

• 发表时间: 2021
• 作者: Tsukasa Saito;Kenya Jin'no;伊達 和希，坪井 敦紀，伊丹 琢，米山 淳
• 通讯作者: 伊達 和希，坪井 敦紀，伊丹 琢，米山 淳