大規模複合系に対する自律分散制御の原理に関する研究

本年度の研究実施計画にもとづき得られた知見は以下の通りである。(1)分散制御系における同時安定化と強安定化に関する研究集中制御系で知られている“同時安定化問題の可能性は強安定化問題の可能性に帰着される"という事実は、分散制御系においては成立しない。ただし、二つの異なった制御対象の一方が対角伝達関数行列を有する場合は、分散制御方式の強安定化問題の可能性に帰着される。また、2入力2出力2ステ-ションの制御対象が分散制御方式によって強安定化できるための必要十分条件を不安定零点の性質より導出した(計測自動制御学会論文集で発表済み・裏面参照)。(2)分散制御方式による大規模複合系のロバスト安定化に関する研究模系固有の情報構造に基づいて、全系を複数のサブシステムに分解し、その各サブシステムの対応する局所コントロ-ラを設ける。このとき、大規模系の動特性は、その構成要素であるサブシステム固有の動特性とサブシステム間の結合関係によって表現される(複合系)。局所コントロ-ラの役割は、大規模系全体の制御目的を達成しつつ(自律可協調性)、サブシステム固有に要求された制御目的をも達成する(自律可制御性)ことにある。しかも、大規模複合系ではサブシステム自身の動特性を事前に完全に把握することは難かしく、サブシステム間の結合関係も動作中に変動する。ことを大規模系固有の情報構造に基づいて、全系を複数のサブシステムに分解し、その各サブシステムの対応する局所コントロ-ラを設ける。このとき、大規模系の動特性は、その構成要素であるサブシステム固有の動特性とサブシステム間の結合関係によって表現される(複合系)。局所コントロ-ラの役割は、大規模系全体の制御目的を達成しつつ(自律可協調性)、サブシステム固有に要求された制御目的をも達成する(自律可制御性)ことにある。しかも、大規模複合系ではサブシステム自身の動特性を事前に完全に把握することは難かしく、サブシステム間の結合関係も動作中に変動する、ことを考慮する必要がある。本研究では、サブシステムのモデル化誤差を考慮した複合系の結合安定性を達成する分散制御補償器の設計法を提案した。ただし、サブシステムのモデル化誤差はノンパラメトリックな表現で扱われている(第2回自律分散シンポジウムで口頭発表済み・裏面参照)。

本年度の研究実施計画にもとづき得られた知見は以下の通りである。(1)分散制御系における同時安定化と強安定化に関する研究集中制御系で知られている“同時安定化問題の可能性は強安定化問題の可能性に帰着される"という事実は、分散制御系においては成立しない。ただし、二つの異なった制御対象の一方が対角伝達関数行列を有する場合は、分散制御方式の強安定化問題の可能性に帰着される。また、2入力2出力2ステ-ションの制御対象が分散制御方式によって強安定化できるための必要十分条件を不安定零点の性質より導出した(計測自動制御学会論文集で発表済み・裏面参照)。(2)分散制御方式による大規模複合系のロバスト安定化に関する研究模系固有の情報構造に基づいて、全系を複数のサブシステムに分解し、その各サブシステムの対応する局所コントロ-ラを設ける。このとき、大規模系の動特性は、その構成要素であるサブシステム固有の動特性とサブシステム間の結合関係によって表現される(複合系)。局所コントロ-ラの役割は、大規模系全体の制御目的を達成しつつ(自律可協調性)、サブシステム固有に要求された制御目的をも達成する(自律可制御性)ことにある。しかも、大規模複合系ではサブシステム自身の動特性を事前に完全に把握することは難かしく、サブシステム間の結合関係も動作中に変動する。ことを大規模系固有の情報構造に基づいて、全系を複数のサブシステムに分解し、その各サブシステムの対応する局所コントロ-ラを設ける。このとき、大規模系の動特性は、その構成要素であるサブシステム固有の動特性とサブシステム間の結合関係によって表現される(複合系)。局所コントロ-ラの役割は、大規模系全体の制御目的を達成しつつ(自律可協調性)、サブシステム固有に要求された制御目的をも達成する(自律可制御性)ことにある。しかも、大規模複合系ではサブシステム自身の動特性を事前に完全に把握することは難かしく、サブシステム間の結合関係も動作中に変動する、ことを考慮する必要がある。本研究では、サブシステムのモデル化誤差を考慮した複合系の結合安定性を達成する分散制御補償器の設計法を提案した。ただし、サブシステムのモデル化誤差はノンパラメトリックな表現で扱われている(第2回自律分散シンポジウムで口頭発表済み・裏面参照)。