インプリシト表現に基づく高機能制御システムの解析と設計

ゲインスケジューリングやロジックによる切替を伴う,高機能な制御システムの解析と設計について,インプリシト表現を用いる方法論に基づく理論研究及び設計手法の開発・計算機シミュレーションによる検証を行い,以下のような成果を得た.1.ディスクリプタ表現を用いた解析のための新たな方法として,ディスクリプタシステムの消散性を判定するための線形行列不等式(LMI)条件を導出した.この条件は,従来研究と異なり,ディスクリプタ方程式の実現に依存せず常に正しく消散性を判定する.さらに,新たな不等式条件に基づく制御ゲインの設計法(LMIを用いる)を示した.2.ディスクリプタ形式に基づく多目的ゲインスケジューリング制御系に関する研究として,指定する制御性能をスケジューリングパラメータを考慮して与えるという実用的なアイディアについて検討を行った.設計のためのLMIを導出し,飛行制御系の制御間題に適用して有効性を確認した.3.さらに,ディスクリプタ形式に基づくゲインスケジューリング制御法を,非線形性の強いVTOL機の姿勢制御系設計を対象に行った.従来法で問題であった,LPVモデルを導出する際の保守性を減じることができる.シミュレーションを通して,新たな設計法の有効性の検討を行った.4.非線形ハイブリッドシステムの安定解析法として,二乗和を用いる方法について,より見通しのよいLMI条件の記述を導出した.さらに自動的にリアプノフ関数を生成するプログラムの実装を行った.従来と異なり,数式処理的な部分についても自動的に計算が行われる.いくつかの安定解析問題の例により,その有効性を確認した.以上の成果は,学術論文・国際会議・国内学会にて発表もしくは発表のため投稿中である.

ゲインスケジューリングやロジックによる切替を伴う,高機能な制御システムの解析と設計について,インプリシト表現を用いる方法論に基づく理論研究及び設計手法の開発・計算機シミュレーションによる検証を行い,以下のような成果を得た.1.ディスクリプタ表現を用いた解析のための新たな方法として,ディスクリプタシステムの消散性を判定するための線形行列不等式(LMI)条件を導出した.この条件は,従来研究と異なり,ディスクリプタ方程式の実現に依存せず常に正しく消散性を判定する.さらに,新たな不等式条件に基づく制御ゲインの設計法(LMIを用いる)を示した.2.ディスクリプタ形式に基づく多目的ゲインスケジューリング制御系に関する研究として,指定する制御性能をスケジューリングパラメータを考慮して与えるという実用的なアイディアについて検討を行った.設計のためのLMIを導出し,飛行制御系の制御間題に適用して有効性を確認した.3.さらに,ディスクリプタ形式に基づくゲインスケジューリング制御法を,非線形性の強いVTOL機の姿勢制御系設計を対象に行った.従来法で問題であった,LPVモデルを導出する際の保守性を減じることができる.シミュレーションを通して,新たな設計法の有効性の検討を行った.4.非線形ハイブリッドシステムの安定解析法として,二乗和を用いる方法について,より見通しのよいLMI条件の記述を導出した.さらに自動的にリアプノフ関数を生成するプログラムの実装を行った.従来と異なり,数式処理的な部分についても自動的に計算が行われる.いくつかの安定解析問題の例により,その有効性を確認した.以上の成果は,学術論文・国際会議・国内学会にて発表もしくは発表のため投稿中である.