過渡応答や周波数応答に基づくPID制御器などの直接設計法

keywords.jpgPID制御,低次元制御器,制御器の簡易調整 

佐伯 正美 

MASAMI SAEKI

division.jpg工学研究院 機械システム・応用力学部門 知能化生産工学講座

position.jpg教授

研究概要

研究内容

ほとんどの制御系設計理論は制御対象の数式モデルに基づいているが,数式モデルの同定には多大な専門知識と労力を要しモデルが得られない場合も多い.そこで,ステップ応答程度の過渡応答データや周波数応答を用いて直接に制御器を設計あるいは調整する方法を研究している.適度なロバスト安定度と良好な応答特性を有するPID制御器やより一般的な(多変数)制御器が設計できる.なお,数式モデルがあると予備的に解析設計が行え,実装時や経年変化時の調整に提案法を適用できる.

実用化に向けて(想定業界・用途、課題、企業への期待など)

このテーマに関する講演,助言などが可能である.企業との共同研究も考えている.
応用分野
フィードバック制御の使われている分野(鉄鋼,輸送系,化学プラント)

本研究の特徴・優位性

数式モデルの面倒な同定の必要がない.設計者が評価関数の選定が容易である.ステップ応答程度のひとつの過渡応答データあるいは周波数応答データを用いて直接に設計できるので,現場に導入しやすい.対象の特性が複雑で思うように制御器の調整ができない場合に,望ましPIDゲインの分布を図示できるので調整の指針が得られる.経年変化や摩擦などがあっても安定に運転する ロバスト設計が行える. PID制御器や現代制御理論などで設計された動的制御器の再調整に適用できる.

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