時変なクラスの不確かさをもつ系の最適ロバスト予見制御と実システムへの応用

时变类不确定性系统的最优鲁棒预测控制及其在实际系统中的应用

• 批准号: 11750390
• 负责人: 山田 学
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750390/
• 关键词: 離散時間制御; 予見制御; ロバスト安定性; ロバスト性能; 定常特性; 零位相差追従コントローラ; l_1最適制御; ゲイン特性; 最適化; スペクトル分解法; ディオファンティン方程式

本研究では,最近注目されている予見制御法の一つとして,制御系の位相遅れを全周波数域で零に補償する零位相差追従制御法に注目し,高い実用性および優れた追従性を有する新しい最適零位相差追従制御系の設計法の開発と応用に関する研究を行った.具体的には,2自由度制御系を構成し,ゲイン特性を改善できるフィードフォワード補償器の設計法の開発,制御対象の変動に対するロバスト安定性の保証および追従性能への影響の低減できるフィードバック補償器の設計法の開発および実験による提案法の有効性の実証の3点を研究目的とした.平成11年度では,ゲイン特性の改善できるフィードフォワード補償器の簡単な設計法を与えた.平成12年度の研究実績は以下である.・ロバスト安定性およびロバスト性能を補償するフィードバック補償器の設計:まず制御対象の特性変動に対する追従性能への影響および最悪変動のクラスを理論的に明らかにした.つぎに,システムのロバスト安定性を保証できるだけでなく,定常状態における制御偏差の最悪値を最小化する補償器の簡単な設計法を与えた.提案法では,分数計画法を応用して問題を凸最適化問題に帰着させ,設計法を簡単化している.また従来法で課せられていた制御対象および摂動のクラスに関する仮定を緩和し,実用性を高めている.・シミュレーションおよび実験による制御性能の検証:制御対象として駆動モータシステムに応用し,従来法との比較により,本手法の有効性をシミュレーションおよび実験により実証した.以上の成果は論文としてまとめられ,学会誌に掲載されており,評価を得ている.

在这项研究中，我们专注于零相差跟踪控制方法，该方法补偿了控制系统的相位延迟在所有频率范围内零，并研究了新的最佳最佳零相差异跟踪跟踪控制系统设计方法的开发和应用，具有高实用性和出色的跟踪。具体而言，我们进行了三个研究目的：开发一种设计方法来设计馈电补偿器，该补偿器可以构建两度自由度控制系统并提高增益特性，确保对控制对象中的波动的稳健稳定性，并开发一种可以设计反馈补偿器的方法，该方法可以降低对跟踪性能的影响，并通过实验来证明拟议方法的有效性。在2009年，给出了一种可以提高增益特性的馈电补偿器的简单设计方法。 2000年的研究结果如下：补偿稳定的稳定性和稳健的性能。 - 背面补偿器的设计：首先，从理论上揭示了受控对象对跟踪性能和最坏波动类别的特征变化的影响。接下来，一种简单的补偿器设计方法，不仅可以保证系统的稳健稳定性，而且还可以最大程度地减少稳态控制偏差的最差值。在提出的方法中，该问题简化为凸优化问题，并简化了设计方法。关于控制对象和传统方法施加的扰动类别的假设是放松而实用的。 - 通过模拟和实验验证控制性能：将控制目标应用于控制对象，并将其与常规方法进行比较，通过仿真和实验证明了该方法的有效性。结果已作为论文编辑，并在学术期刊上发表，并进行了评估。

项目成果

山田 学: "サンプル値系の有限時間整定制御"計測と制御. 38巻9号. 553-558 (1999)

Manabu Yamada：“采样值系统的有限时间稳定控制”，第 38 卷，第 9 期。553-558 (1999)。

M.Yamada,Z.Riadh and Y.Funahashi: "Design of Robust Repetitive Control System for Multiple Periods"Proceedings of 39_<th> IEEE Conference on Decision and Control. 3739-3744 (2000)

M.Yamada，Z.Riadh 和​​ Y.Funahashi：“多周期鲁棒重复控制系统的设计”第 39 届 IEEE 决策与控制会议论文集。

山田,舟橋,澤田: "不確かさの影響を最小化する多入力多出力デッドビート制御系"第28回制御理論シンポジウム予稿集. 227-232 (1999)

Yamada、Funahashi、Sawada：“最大限度地减少不确定性影响的多输入多输出无差拍控制系统”第 28 届控制理论研讨会论文集 227-232（1999）。

M.Yamada,Z.Riadh and Y.Funahashi: "Design of Discrete-time Repetitive Control System for Pole Placement and Application"IEEE/ASME Transaction on Mechatronics. Vol.4,No.2. 110-118 (1999)

M.Yamada、Z.Riadh 和​​ Y.Funahashi：“用于极点放置的离散时间重复控制系统的设计和应用”IEEE/ASME 机电一体化学报。

Manabu Yamada: "Design of Discrite-Time Repetitive Control Systems for Pole-Placement and Application"IEEE / ASME Transactions on Mechatronics. Vol.4,No.2. 110-118 (1999)

Manabu Yamada：“用于极点放置和应用的离散时间重复控制系统的设计”IEEE / ASME 机电一体化交易。