サンプル値ファジィシステムのH∞制御問題

样本值模糊系统的H∞控制问题

基本信息

批准号：
14750366
负责人：
片山仁志
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Shizuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750366/
关键词：
H∞制御ファジィ制御サンプル値システム非線形システム

项目摘要

非線形システムを線形サブシステムの重付き和の形で表現した、高木-菅野ファジィシステムに対する連続時間H∞制御問題の解は、各サブシステムに対するRiccati不等式の正定共通解を見つけることで得られている。実際の制御系は、実時間で駆動するシステム(制御対象)をコンピュータの使用により制御するのが一般的である。この点を考慮した制御問題が、サンプル値系の制御理論である。本研究の目的は、連続時間高木-菅野ファジィシステムのH∞制御問題をサンプル値系に拡張することである。この目的への現在までの研究実績は、以下の通りである。(1)サンプル値系高木-菅野ファジィシステムのH∞制御問題を解くための準備として、離散時間高木-菅野ファジィシステムのH∞制御理論を構築した。そして、連続時間及び離散時間高木-菅野ファジィシステムのH∞制御理論を組み合わせる形で、サンプル値ファジィシステムのH∞制御理論を構築した。(2)構築した理論の有効性を確認するために使用する磁気浮上実験装置の物理パラメータの同定を行い、実験装置の非線形状態方程式と線形状態方程式を導出した(モデリング)。そして、導出した線形状態方程式に対し従来の線形理論を適用して制御器を設計して、シミュレーションと実験からモデリングの正確さを確認した。(3)磁気浮上実験装置に対する高木-菅野ファジィモデルを導出し、連続時間とサンプル値系のファジィシステムに対するH∞制御器を設計した。また、設計した制御器の有効性をシミュレーションと実験により確認した。他の制御器設計法を用いた場合との比較も考察した。(4)サンプル値ファジィシステムを含むアファイン型非線形システムに対するサンプル値H∞制御理論を構築した。さらに、ヘリコプタ実験装置に構築した理論を適用し、安定化制御器を求め、シミュレーションと実験により理論の有効性を確認した。

通过找到一个正面定义的riccati不平等解决方案，以堆叠的线性子系统的形式表达非线性系统的takagi-kanno模糊系统的连续时间H∞控制问题的解决方案。在实际的控制系统中，通常可以通过使用计算机实时控制系统（受控对象）。考虑到这一点的控制问题是采样价值系统的控制理论。这项研究的目的是将连续时间takagi-sanno模糊系统的H∞控制问题扩展到样品值系统。迄今为止，为此目的的研究经验如下：（1）为解决样本值takagi-Kanno模糊系统的H∞控制问题做准备，我们已经构建了离散时间Takagi-Kanno模糊系统的H∞控制理论。然后，采样值模糊系统的H∞控制理论是通过结合连续时间和离散时间takagi-sanno模糊系统的H∞控制理论来构建的。（2）鉴定出用于确认构造理论有效性的磁性悬浮实验设备的物理参数，并得出了实验设备状态的状态和线性方程的非线性方程（建模）。然后，使用常规线性理论设计到派生的状态线性方程，并通过模拟和实验确认了控制器。（3）我们为磁性悬浮实验设备得出了takagi-kanno模型模型，并为连续时间和样本值系统的模糊系统设计了H∞控制器。此外，通过模拟和实验确认了设计控制器的有效性。还讨论了与其他控制器设计方法的比较。（4）采样值H∞控制理论是为包括采样值模糊系统的仿射类型非线性系统构建的。此外，应用了在直升机实验设备上构建的理论以找到稳定控制器，并通过模拟和实验确认了该理论的有效性。