非線形メカニカルシステムのサンプル値制御に関する研究

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ディジタルコンピュータをコントローラとして用いる場合,一般に制御対象はサンプラとゼロ次ホールダを通して,コンピュータに接続され,一定間隔おきに更新される離散時間信号を一定値にホールドした連続時間信号によって制御される.このように,連続時間の制御対象と離散時間の制御器が混在するシステムはサンプル値制御系と呼ばれる.サンプル値制御系におけるコントローラは制御対象のサンプル値モデルにもとづいて行われる.定係数線形システムは厳密なサンプル値モデルが得られるが,非線形システムについては,厳密なサンプル値モデルを得ることはできないため,精度の高い近似モデルが望まれる.近年,精度の高い非線形サンプル値モデルの開発に関する研究に関心が向けられている.そこで,申請者は一入出力非線形システムおよび多入出力非線形システムについて新たなモデルを提案している.しかし,精度の高い非線形サンプル値モデルには連続時間システムに対応するゼロダイナミクスとサンプリングによって新たに生じるゼロダイナミクスが存在し,システムによっては後者のゼロダイナミクスが不安定になる場合がある.そこで,そのゼロダイナミクスの安定条件を明らかにしている.さらに,提案した近似精度の高いモデルにもとづく制御では,従来の方法よりも制御性能が改善することを明らかにしている.なお,ゼロダイナミクスとは,出力関数をゼロに保つような入力を与えた時の内部状態の挙動であり,安定であることが望まれる.研究成果は,国際会議などの学術講演会での発表,および学術誌(投稿中の論文3編)への投稿を行っている.