ディスクリプタ表現に基づくダイナミカルシステムの解析と制御系設計

基于描述符表示的动力系统分析与控制系统设计

• 批准号: 10J00631
• 负责人: 井上 正樹
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J00631/
• 关键词: ディスクリプタシステム; 線形時変システム; H∞制御; 線形行列不等式; 非指数関数オーダー安定化; 線形行列微分不等式; Riccati微分方程式

物理システムを考えたとき,時間の経過や環境の変化によりその物理的特性が変化してしまうことがある.このようなシステムの制御をする場合,状態方程式表現に基づく制御法では特性の変化をうまく扱えず,所望の制御性能が得られない,または制御できないことがあった.対象の物理システムをディスクリプタ方程式で記述すれば,もとの物理的な特性を失わずにその変化を精密に捉えることができるため,状態方程式の問題を解決できる.ただ,システムの表現方法として優れたディスクリプタ方程式でも,コントローラを設計した場合に理論的には可能でも実際には実装できないことがあった.本研究では,ディスクリプタ方程式に対する制御系設計法について研究を進展させ,この問題を解決し,以下の1の研究成果を得た.また,この導出過程で得られた知見から,対象システムの特性が変化しない場合であってもコントローラを故意に変化させることで,変化させない場合と比べて高性能な制御が実現できることを分かった.本研究では,そのような可変コントローラの設計法についても新たに考案し,2の成果を得た.これは,ディスクリプタ方程式よりも簡単な場合である状態方程式に対するコントローラ設計法である.1.線形ディスクリプタ方程式に対して,直接実装可能な安定化コントローラとH∞コントローラの設計法について,線形行列不等式(LMI)の形で提案した.2.状態方程式で表現された線形時不変システムを対象として,指定した任意の時間関数よりも速く制御するための線形時変コントローラ設計法を線形行列微分不等式の形で導出した.以上の成果について,学術論文,国際会議,国内学会にて発表した.

Physical properties change with time and environment. In this case, the equation of state shows that the basic control method has changed its characteristics, and the desired control performance has been obtained. The equation of state for the physical properties of the image is described in detail. The expression method of the system is optimized, and the theory of the system is designed. In this paper, the research progress of the control system design method based on the equation is discussed. The problem is solved and the following research results are obtained. The process of derivation is known, and the characteristics of the image system are changed. In the case of high performance control, the characteristics of the image system are changed. In this study, two new results were obtained by using the design method of variable angle. 1. Linear equation design method for linear equation design, direct implementation possible stabilization of linear equation design method, linear matrix inequality (LMI) form proposal, 2. Equation of state representation for linear equation design, linear equation design method, linear equation design method, linear equation, linear equation design method, linear equation, linear equation design method, linear equation Designation of arbitrary time relations, speed control, linear time control, linear array differential inequality design, linear array differential inequality, and linear matrix differential inequality. The above achievements are presented in academic papers, international conferences, and domestic societies.

项目成果

ディスクリプタシステムに対するH∞制御のための状態方程式コントローラの直接導出

描述符系统 H∞ 控制的状态控制器方程的直接推导

• 发表时间: 2011
• 期刊: システム制御情報学会論文誌
• 作者: 井上正樹;和田光代;池田雅夫;上里英輔
• 通讯作者: 上里英輔

非指数関数オーダーの安定性をもつ最適レギュレータの構成

具有非指数阶稳定性的最佳调节器配置

• 发表时间: 2011
• 作者: Masaki Inoue;Teruyo Wada;Masao Ikeda;Eiho Uezato;田中亮吉;井上正樹;井上正樹;Ryokichi Tanaka;Masaki INOUE;田中亮吉;Ryokichi Tanaka;Masaki INOUE;Ryokichi Tanaka;井上正樹
• 通讯作者: 井上正樹

State-Space Stabilizing Controllers for Descriptor Systems

描述符系统的状态空间稳定控制器

• 期刊: SICE J.Control, Measurement, and System Integration
• 作者: Masaki Inoue;Teruyo Wada;Masao Ikeda;Eiho Uezato
• 通讯作者: Eiho Uezato

A straightforward approach to state-space controllers for descriptor systems : H infinity controller design via LMIs

描述符系统状态空间控制器的一种简单方法：通过 LMI 进行 H 无穷控制器设计

• 发表时间: 2011
• 作者: Masaki Inoue;Teruyo Wada;Masao Ikeda;Eiho Uezato;田中亮吉;井上正樹;井上正樹;Ryokichi Tanaka;Masaki INOUE;田中亮吉;Ryokichi Tanaka;Masaki INOUE
• 通讯作者: Masaki INOUE

線形時不変システムに対する時間依存多目的制御

线性时不变系统的瞬态多目标控制

• 发表时间: 2012
• 作者: Masaki Inoue;Teruyo Wada;Masao Ikeda;Eiho Uezato;田中亮吉;井上正樹;井上正樹
• 通讯作者: 井上正樹