時変なクラスの不確かさをもつ系の最適ロバスト予見制御と実システムへの応用

时变类不确定性系统的最优鲁棒预测控制及其在实际系统中的应用

• 批准号: 11750390
• 负责人: 山田 学
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Nagoya 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: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750390/
• 关键词: 離散時間制御; 予見制御; ロバスト安定性; ロバスト性能; 定常特性; 零位相差追従コントローラ; l_1最適制御; ゲイン特性; 最適化; スペクトル分解法; ディオファンティン方程式

本研究では,最近注目されている予見制御法の一つとして,制御系の位相遅れを全周波数域で零に補償する零位相差追従制御法に注目し,高い実用性および優れた追従性を有する新しい最適零位相差追従制御系の設計法の開発と応用に関する研究を行った.具体的には,2自由度制御系を構成し,ゲイン特性を改善できるフィードフォワード補償器の設計法の開発,制御対象の変動に対するロバスト安定性の保証および追従性能への影響の低減できるフィードバック補償器の設計法の開発および実験による提案法の有効性の実証の3点を研究目的とした.平成11年度では,ゲイン特性の改善できるフィードフォワード補償器の簡単な設計法を与えた.平成12年度の研究実績は以下である.・ロバスト安定性およびロバスト性能を補償するフィードバック補償器の設計:まず制御対象の特性変動に対する追従性能への影響および最悪変動のクラスを理論的に明らかにした.つぎに,システムのロバスト安定性を保証できるだけでなく,定常状態における制御偏差の最悪値を最小化する補償器の簡単な設計法を与えた.提案法では,分数計画法を応用して問題を凸最適化問題に帰着させ,設計法を簡単化している.また従来法で課せられていた制御対象および摂動のクラスに関する仮定を緩和し,実用性を高めている.・シミュレーションおよび実験による制御性能の検証:制御対象として駆動モータシステムに応用し,従来法との比較により,本手法の有効性をシミュレーションおよび実験により実証した.以上の成果は論文としてまとめられ,学会誌に掲載されており,評価を得ている.

This paper is a new study on the development and application of optimal zero-phase tracking control system design method, which has recently been noticed in the field of control system phase tracking, zero-phase compensation and zero-phase tracking control in the whole cycle wavenumber domain. Specifically, the structure of the 2-DOF control system, the improvement of the characteristics of the compensator, the development of the design method of the compensator, the guarantee of the stability of the compensator, the reduction of the influence of the tracking performance, the development of the design method of the compensator, and the implementation of the proposed method are studied. Heisei 11 years ago, the characteristics of the compensator to improve the simple design method and the design method. Heisei 12 year research results below The design of compensator for stability and performance compensation: the influence of characteristic variation of control object on tracking performance, and the influence of maximum variation on compensation theory. A Simple Design Method for Compensators to Minimize Control Deviation in Steady State The proposal method uses the fractional plan method to solve convex optimization problems and simplify the design method. The law of the future is to control the image and the movement of the law of the future. The law of the future is to control the image and the movement of the law of the future. Verification of control performance in real time: The control object is not only used in dynamic monitoring systems, but also the effectiveness of this method is demonstrated in real time. The above achievements are published in the journal of the society and evaluated in the journal.

项目成果

山田 学: "サンプル値系の有限時間整定制御"計測と制御. 38巻9号. 553-558 (1999)

Manabu Yamada：“采样值系统的有限时间稳定控制”，第 38 卷，第 9 期。553-558 (1999)。

M.Yamada,Z.Riadh and Y.Funahashi: "Design of Robust Repetitive Control System for Multiple Periods"Proceedings of 39_<th> IEEE Conference on Decision and Control. 3739-3744 (2000)

M.Yamada，Z.Riadh 和​​ Y.Funahashi：“多周期鲁棒重复控制系统的设计”第 39 届 IEEE 决策与控制会议论文集。

山田,舟橋,澤田: "不確かさの影響を最小化する多入力多出力デッドビート制御系"第28回制御理論シンポジウム予稿集. 227-232 (1999)

Yamada、Funahashi、Sawada：“最大限度地减少不确定性影响的多输入多输出无差拍控制系统”第 28 届控制理论研讨会论文集 227-232（1999）。

M.Yamada,Z.Riadh and Y.Funahashi: "Design of Discrete-time Repetitive Control System for Pole Placement and Application"IEEE/ASME Transaction on Mechatronics. Vol.4,No.2. 110-118 (1999)

M.Yamada、Z.Riadh 和​​ Y.Funahashi：“用于极点放置的离散时间重复控制系统的设计和应用”IEEE/ASME 机电一体化学报。

Manabu Yamada: "Design of Discrite-Time Repetitive Control Systems for Pole-Placement and Application"IEEE / ASME Transactions on Mechatronics. Vol.4,No.2. 110-118 (1999)

Manabu Yamada：“用于极点放置和应用的离散时间重复控制系统的设计”IEEE / ASME 机电一体化交易。