出力フィードバック形式制御系実現のための強正実化補償要素構成に関する研究

本研究においては,定数出力フィードバック制御形式での制御系を常に実現可能とする並列フィードフォワード補償要素の構成について検討を行い以下の知見を得た.1.可強正実性条件と並列フィードフォワード強正実化補償要素の具体的構成法プラントが最小位相系ならば,上述の並列フィードフォワード補償要素が実現できることを示し,かつ,その具体的構成法について述べた.特に,補償要素の分子多項式の係数を設計者が与える既知のフルビッツ多項式から自動的に定める方法を提案したことは,補償要素の構成を極めて簡単にするものとして注目されている.さらに,プラント最高位係数が既知という仮定もカリトノフの定理を用いればゆるめることが可能なことを示し,上記補償要素の具体的設計手順を著しく簡素化した.2.定数出力フィードバック制御系設計への適用これまで,定数ゲイン出力フィードバックで制御系を実現できるプラントのクラスは極めて限られていたが,本研究で提案した並列フィードフォワード補償を導入することにより,その適用範囲は大幅に拡大されたという意味で,1つのブレークスルーとなっている.さらに,ここでは,出力フィードバック安定化と規範モデル追従性能(トラッキング性能)を兼ね備えた制御系が,一般的に,提案した並列フィードフォワード補償要素を用いることで簡単に実現できることを示し,その場合のロバスト性等についても検討した.3.適応制御.特に,SAC系への応用単純適応制御(SAC)がプラントほ可強正実性のもとで実現できることはよく知られているが,提案した手法は,そのための並列フィードフォワード補償要素が簡単に構成できる手順を示した点で大きな意義がある.4.評価及び今後の課題提案した補償器設計手法は海外でも評価され,現在アメリカのランスラ-工科大学とそれを応用した共同研究をSACについて実施している.今後は,多入出力系に対する一般的構成が課題であるが,現在,ある程度の進展を見ている.

本研究においては,定数出力フィードバック制御形式での制御系を常に実現可能とする並列フィードフォワード補償要素の構成について検討を行い以下の知見を得た.1.可強正実性条件と並列フィードフォワード強正実化補償要素の具体的構成法プラントが最小位相系ならば,上述の並列フィードフォワード補償要素が実現できることを示し,かつ,その具体的構成法について述べた.特に,補償要素の分子多項式の係数を設計者が与える既知のフルビッツ多項式から自動的に定める方法を提案したことは,補償要素の構成を極めて簡単にするものとして注目されている.さらに,プラント最高位係数が既知という仮定もカリトノフの定理を用いればゆるめることが可能なことを示し,上記補償要素の具体的設計手順を著しく簡素化した.2.定数出力フィードバック制御系設計への適用これまで,定数ゲイン出力フィードバックで制御系を実現できるプラントのクラスは極めて限られていたが,本研究で提案した並列フィードフォワード補償を導入することにより,その適用範囲は大幅に拡大されたという意味で,1つのブレークスルーとなっている.さらに,ここでは,出力フィードバック安定化と規範モデル追従性能(トラッキング性能)を兼ね備えた制御系が,一般的に,提案した並列フィードフォワード補償要素を用いることで簡単に実現できることを示し,その場合のロバスト性等についても検討した.3.適応制御.特に,SAC系への応用単純適応制御(SAC)がプラントほ可強正実性のもとで実現できることはよく知られているが,提案した手法は,そのための並列フィードフォワード補償要素が簡単に構成できる手順を示した点で大きな意義がある.4.評価及び今後の課題提案した補償器設計手法は海外でも評価され,現在アメリカのランスラ-工科大学とそれを応用した共同研究をSACについて実施している.今後は,多入出力系に対する一般的構成が課題であるが,現在,ある程度の進展を見ている.