実験データに基づく直接ロバスト制御系設計-Well-posednessの概念による新しい枠組の構築

基于实验数据的直接鲁棒控制系统设计——基于适定性概念的新框架构建

• 批准号: 09750254
• 负责人: 岩崎 徹也
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750254/
• 关键词: 制御系設計; 数値最適化; ロバスト制御

(1) 直接ロバスト制御系設計問題の行列不等式最適化問題への帰着信号の幾何学的分離によるロバスト安定・性能条件に関する解析結果を,コントローラを含む閉ループ系の設計仕様の記述に適用し,ロバスト性条件を満たすコントローラの入出力グラフの集合を行列不等式を用いて表した.このとき,式に現われる係数行列は制御対象の入出力データにより決定され,変数はコントローラの入出力信号の時系列または周波数スペクトルである.このように制御系設計問題を行列不等式の最適化問題として定式化し,これを数値計算により解くことにより設計仕様を満たすコントローラの入出力信号データを得た後,この入出力データを線形時不変系で実現することにより,実装可能なコントローラの表現を得る方法について検討した.(2) 凸計画法を活用した設計アルゴリズムの開発項目(1)の最適化問題は線形行列不等式(LMI)条件および付加的なランク条件により定式化される.これを凸最適化問題に緩和し,複数のLMI問題の反復により解を探索するアルゴリズムを提案した.各LMI問題は内点法などを用いて効率良く解くことができ,市販のソフトウエアを利用して解の計算が可能である.これをもとに,ロバスト制御系設計支援システムをMATLAB上で開発し,数値例によるシミュレーションを通してその有効性を確認した.

(1)The linear inequality optimization problem of the direct control system design problem is related to the geometric separation of the test signal, the stability and performance conditions, and the analytical results are applicable to the description of the design conditions of the control system including the closed-loop system. The number of cycles of the input power signal is determined by the number of cycles. The design problem of the control system is the optimization problem of the column inequality. The numerical value calculation is formulated. The design problem is solved. After the input and output signal is obtained, the input and output signal is realized linearly. The method of realizing the performance of the installation is discussed. (2)The optimization problem of development item (1) using convex programming method is formulated by linear matrix inequality (LMI) condition and additive condition. This convex optimization problem is relaxed, and the iterative solution of the complex LMI problem is explored. Each LMI problem has a good solution by using the method of interior point. The system design support system was developed on MATLAB, and the effectiveness of the system was confirmed.

项目成果

T.IWASAKI: "The dual iteration for fixed order control." Proceedings of American Control Conference. (1997)

T.IWASAKI：“固定顺序控制的双重迭代。”

T.IWASAKI: "Robust stability analysis with quadratic separator" Proc.IEEE Conference on Decision and Control. (1997)

T.IWASAKI：“使用二次分离器进行鲁棒稳定性分析”Proc.IEEE 决策与控制会议。