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中立型むだ時間非線形システムの制御系設計法とその設計支援ツールの開発

中性时滞非线性系统控制系统设计方法及设计支持工具开发

基本信息

批准号：
13750426
负责人：
小口俊樹
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Tokyo Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,むだ時間を含む非線形システムの制御系設計法,とりわけ中立型むだ時間非線形システムに対する制御系設計法を確立することを目的としている.2年度に亘る研究を通じ得られた成果は以下の通りである.(1)状態むだ時間非線形システムに対し,有限次元系におけるフロベニウスの定理を微分差分方程式系に拡張することにより,静的フィードバックによる有限極配置が可能であるための必要十分条件を導出した.さらに,中立型むだ時間システムが有限極配置可能であるための必要条件の導出を行った.(2)むだ時間システムのパラメータ変動やモデル化誤差に対するロバスト制御法として,スライディングモード制御による安定化手法を提案した.また,いわゆるマッチング条件の導出を行い,さらにマッチング条件を満足しない摂動の下においても安定性が保たれるための条件を,Lyapunov-Razumikhin関数を用いることにより導出した.さらに,導出した条件に基づいた切り替え面の設計法を提案した.提案した手法は,時変むだ時間システムに対しても有効であることを示した.(3)システムの定性的な制御系設計法として,むだ時間非線形システムに対し,受動性に基づく制御系設計法を提案した.状態むだ時間システムに対して受動性の概念を導入し,Kalman-Yakubovitch-Popov補題の拡張形を導出した.さらに導出した結果を用いて,システムの受動性に基づく安定化手法を提案した.(4)むだ時間非線形システムの制御系設計のための支援ツールとして,数式処理ソフトMathematicaを用いた設計ツールを開発している.以上のように,2年間の研究期間において,むだ時間非線形システムに対する多様な制御系設計法を開発することができた.今後は,実システムにおいてこれらの有効性を検証していく必要がある.

This study is based on the design method of the control system of the non-linear control system including the time and time, and the neutral type control system of the time and non-linear control system. The control system design method established the purpose of the control system. The results of the 2nd annual research and development were as follows:る.(1) The state of time non-linear システムに対し, the finite dimensional system におけるフロベニウスのtheoremをdifferential difference equation Department of に拡张することにより, static フィードバックによるfinite pole configuration がpossible であるためのnecessary very conditions を derived した.さらに, neutral type むだtime システムがlimited pole configuration possible であるためのnecessary condition のderived を行った.(2) むだMATCH Error Codeロバストcontrolled method として,スライディングモードcontrolled によるStabilization technique を proposal した.また, いわゆるマッチング condition のderived を行い, さらにマッチング condition を満 Foot しない悂动の下においてもStability が安全たれるためのconditionsを,Lyapunov-Razumikhin close number を用いることにより Derive した.さらに, Derive したconditionsにbaseづいたcutり substituteえfaceのDesign methodをProposalした.Proposalしたtechniqueは, 时変むだ时システムに対しても Effective であることをshows した. (3) システムの Qualitative control system design method として,むだtime non-linear システムに対し,passive にbasedづくcontrol system design method をproposal した.state むだtime システムに対The concept of passivity is introduced and the Kalman-Yakubovitch-Popov supplementary question is derived.さらに Derive the result and use いて, システムのpassiveness にbaseづくStabilization technique をProposal した. (4) むだTime is non-linearシステムのcontrol system design のための support ツールとして, numerical processing ソフトMathematica を use いた design ツールを开発している. Above のように, 2 years of research period において, むだtime non-linear システムに対する多様なcontrol The design method is based on the design method. From now on, it is necessary to prove the validity of the design method.