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

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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。