制御・ロボット工学研究室(忻研究室)
研究テーマの紹介

制御性能と制御器の複雑度を考慮したロバスト制御器の新しい設計法とその応用


制御系設計用のモデルと実制御対象との間にはモデル化誤差があるため,設計された制御器が実際には必ずしもうまくいかないことが起こりうる.そこで,ある程度の大きさのモデル誤差があっても良好な制御性能が保てるようなロバスト性(頑健性)が必要となる.このため,モデル誤差を系統的かつ定量的に考慮できるためのロバスト制御理論が注目を浴びてきた.

しかし,ロバスト制御理論の中核であるH∞制御理論を実システムに適用するには,標準的なH∞制御理論の前提条件を満たさない特異問題やH∞制御器の次元が高いなどの問題があった.我々は,未解決とされていたH∞制御の特異問題やH∞制御器の低次元化問題に関する研究に従事している.特異H∞制御問題に対しては,その完全な解法を与えるとともに,いくつかの特異分解問題を解決している.また,H∞制御器の低次元化問題に対しては,従来の研究と異なり,全次元制御器の制御性能と同レベルの制御性能を持つ低次元H∞制御器の存在性・設計法を研究し,一般化プラントの不安定な零点や無限遠零点の固有構造に着目し,低次元H∞制御器の統一的な解析・設計法を確立するとともに,ロボットに代表されるメカトロニクス系のサーボ制御へ応用している.それらの研究成果は権威のある国際学術雑誌に数多く掲載されている.

現在,いままで得られた成果をもとに,制御性能と制御器の複雑度を考慮した低次元ロバスト制御器の新しい設計・解析法を開拓するとともに,その実システムの制御への応用を図っている.


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