PWM入力による制御:ロバスト制御手法の確立とそれに基づく平均化法の解釈

使用 PWM 输入进行控制：鲁棒控制方法的建立以及基于该方法的平均方法的解释

基本信息

批准号：
17760350
负责人：
藤岡久也
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17760350/
关键词：
PWM サンプル値制御ロバスト制御

项目摘要

制御入力を制御対象に加えるにあたり,本来の入力信号ではなくパルス幅変調された信号を入力することがしばしばある.本研究ではそれを一般化して,制御入力が以下の条件を満たす制御系をPWM制御系とよぶ:(1)0または1の2値しかとれない(2)各サンプル区間で最初は1をとる(3)各サンプル区間で1回だけ1から0に切り替えることができる.このPWM制御系に対して,共同研究者であるU. Jonsson(スウェーデン王立工科大)およびC.-Y. Kao(メルボルン大学)両氏との議論に基づき,軌道のロバスト制御問題を定式化し,軌道周りでの線形化に基づく設計法を導出した.具体的には2つの成果を得た.まず初期状態からの終端軌道への収束を偏差のL2ノルムの意味で最適化するLQ制御問題を定式化し,線形化により線形離散時間LQ制御問題に帰着することを示した.この結果はAutomatica誌に採録された。次に外乱から終端軌道との偏差へのL2誘導ノルムを最適化するH∞性能に加えてサンプル点間応答を含めた応答の平均値が目標値を追従するサンプル値H∞サーボ問題を定式化し,線形化により線形離散時間H∞サーボ問題に帰着することを示した.この結果は2006年にIEEEの決定と制御に関する会議(CDC)で結果を公表し,現在学術雑誌に投稿し評価を待っている.いずれの結果もU. JonssonおよびC.-Y. Kaoによる従来結果である厳密な安定性解析手法により,高い性能および(ロバスト)安定性を有することが確認されている.また他の手法との数値シミュレーションおよび実験による比較を行った:シミュレーション結果をAmerican Control Conferenceで公表し,実験結果は投稿準備中である.

当将控制输入应用于受控对象时，通常会出现输入脉冲宽度调制信号而不是原始输入信号的情况。在本研究中，我们将其推广并使用 PWM 来定义控制系统，其中控制输入满足以下条件的称为控制系统： (1) 只能取两个值，0 或 1。 (2) 每个采样周期初始取 1。 (3) 只能从 1 到 0 切换一次。在每个采样周期内。这个 PWM 控制系统，联合研究员 U. Jonsson（瑞典皇家理工学院）和 C.-Y.基于与Kao先生（墨尔本大学）的讨论，我们制定了鲁棒轨道控制问题，并导出了基于绕轨道线性化的设计方法。具体来说，我们得到了两个结果。第一，从初始状态我们制定了一个LQ控制该问题在偏差的 L2 范数意义上优化收敛到终端轨迹，并表明线性化将其简化为线性离散时间 LQ 控制问题。该结果发表在《Automatica》上。接下来，除了从扰动到偏离终端轨迹的L2归纳范数进行优化的H∞性能之外，我们制定了一个样本值H∞伺服问题，其中响应的平均值，包括样本点之间的响应，遵循目标值，通过线性化进行线性化。我们证明了这会导致离散时间 H ∞ 伺服问题。该结果于 2006 年在 IEEE 决策与控制会议（CDC）上公布，目前正在提交给学术期刊进行评估。该结果也在 U. Jonsson 和 C.-Y 之前的严格稳定性分析方法的结果通过数值模拟和实验证实了它具有高性能和（鲁棒）稳定性。模拟结果发表在美国控制会议上。目前实验结果正在准备提交中。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Hybrid control techniques for switched-mode DC-DC converters, Part II: The step-up topology

开关模式 DC-DC 转换器的混合控制技术，第二部分：升压拓扑

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
A. G. Beccuti. G. Papafotiou. M. Morari. S. Almer. H. Fujioka;U. T. Jonsson;C.-Y. Kao. A. Wernrud. A. Rantzer. M Baja;H.Cormerais. J. Buisson
通讯作者：
H.Cormerais. J. Buisson

Step disturbance rejection via sampled-data H∞ control : Necessity of internal model

通过采样数据 H∞ 控制抑制阶跃扰动：内部模型的必要性