凸最適化を用いたNyquist線図上の性能制約を満たすゲインスケジューリング制御器の設計

カテゴリ: 部門大会

論文No: TC4-4

グループ名: 【C】平成24年電気学会電子・情報・システム部門大会講演論文集

発行日: 2012/09/05

タイトル(英語): A Design of a Gain-Scheduling Controller Satisfying Performance Constraint on the Nyquist Diagram by Convex optimization

著者名: 西口 佳孝(三重大学),弓場井 一裕(三重大学),平井 淳之(三重大学)

著者名(英語): Yoshitaka Nishiguchi(Mie University),Kazuhiro Yubai(Mie University),Junji Hirai(Mie University)

キーワード: 凸最適化|ナイキスト線図|ゲインスケジューリング|アフィン関数|ロバスト性能安定余裕|Convex optimization|Nyquist diagram|Gain-scheduling|Affine function|Robust performanceStability margin

要約(日本語): 本稿では制御対象の周波数応答を用いたゲインスケジューリング制御器設計法を提案する。本手法では制御器パラメータを制御対象の動特性を特徴づけるスケジューリングパラメータのアフィン関数と定義することにより，制御対象の動特性の変動に応じてゲイン特性が変化するゲインスケジューリング制御器を構成する。そして，ロバスト性能条件を各周波数点における制約式と記述し，制約式を満たす制御器パラメータを凸最適化問題より導出することで，変動を有する制御対象に対して安定性と所望の制御性能を保証するゲインスケジューリング制御器を設計する。さらに，事前に取得した複数の周波数応答に対し，各周波数点において乗法的不確かさを最小とする最適なノミナルモデルの設計を行い，保守性の削減を図る。また，ナイキスト線図を用いるという特徴を活かして，制御帯域や安定余裕を保証する制約を導入し，望みの設計指標を満たす制御系の構築を可能とする。

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