(1)制御系設計の流れと勘所
(2)動的システムの表現
常微分方程式によるモデリング
伝達関数
状態方程式
(3)動的システムの特性
周波数特性
ナイキストの安定判別法
安定余裕
不確かさの記述
(4)ループ整形法
開ループ系の設計仕様
PID制御
位相進み・遅れ補償
Pythonでループ整形
(5)ロバスト制御
H∞ノルムとスモール・ゲイン定理
ロバスト安定化問題
混合感度問題
Pythonでロバスト制御系設計
(6)アドバンスト制御
安定化補償器のパラメータ化
一般化制御対象とH∞制御問題
線形行列不等式を利用した解法
- 開発・実習用ソース
- 講義334分
- 解説175頁
- 書籍:制御系設計論(コロナ社)
制御工学は,モノの動きをデザインする科学です.制御工学では,まず,モノ(システム)の動特性を調べます.そして,その特性を理解した上で,望ましい動きになるような制御器を設計します.「Pythonで一緒に!ロボット制御のモデルべース設計」シリーズでは,さまざまな設計手法の考え方と計算テクニックをPythonプログラミングを活用しながら解説します.モデルベース設計においては,制御対象の動特性を正確にモデル化できていることが前提となっていますが,一般に,特性や複雑なシステムを完璧にモデル化することは困難です.また,設計のしやすさの観点から,微小なむだ時間や非線形性などをあえてモデル化しないこともあります。そういった,制御対象とモデルの間のギャップである「不確かさ」に対応する制御が「ロバスト制御」です.本VODでは,まず,システムのモデル表現と周波数特性を復習します.そして,制御対象の安定余裕を考慮したループ整形法を説明します.さらに,制御対象の不確かさをモデル集合として記述し,そのモデル集合に対して,制御器を設計する方法を紹介します.