サンプリングデータコントローラー合成における線形周期的ジャンプフローシステムの利用と設計アプリケーション

Konsep Inti

LPJFシステムを使用して、サンプリングデータコントローラーの合成を行い、閉ループシステムを収束性と双対性に関して担保する。

Abstrak

この論文では、線形周期的ジャンプフローシステムを使用して、サンプリングデータコントローラーの設計手法について提案されています。主な焦点は、3つのアプリケーションにおける合成技術です：1）双対性ベースのコントローラー合成、2）連続時間フィルタと離散時間フィルタの入出力応答一致、3）サンプリングデータコントローラー再設計問題。これらの問題へのアプローチは、従来の連続時間コントローラーのTustin離散化よりも優れた閉ループシステム動作をもたらします。

1. Introduction:

• コントロール実装がデジタル化へ移行し、混在する連続/離散振る舞いが重要性を増す。
• 研究はパフォーマンス損失や不安定性を回避するために行われている。

2. Control Systems:

• サンプリングデータ制御システム（SDCS）は連続時間植物とサンプラーから構成される。

3. Stability & Dissipativity of SDCSs:

• LPJFシステムが双対的であることが定義されており、二次保存関数に関して解析条件が形式化されている。

4. Applications to Control Design:

• テレオペレーションやフィルタマッチングなど異なる制御設計問題への適用が示されています。

Statistik

DLMIsからLMIへ変換する際に近似された未知変数を含む数値的に扱いやすいLMIへ変換できます。

Kutipan

"Passivity-based synthesis results will allow for more general generalized plant formulations."
"Synthesizing sampled-data controllers leads to better closed-loop system behavior than using a Tustin discretization of a continuous-time controller."

Wawasan Utama Disaring Dari

Sampled-Data Controller Synthesis using Dissipative Linear Periodic Jump-Flow Systems with Design Applications

by L. M. Spin,M... pada arxiv.org 03-14-2024

https://arxiv.org/pdf/2304.01878.pdf

Pertanyaan yang Lebih Dalam

どうしてSDCS合成はTustin離散化よりも優れた結果をもたらすのか

SDCS合成がTustin離散化よりも優れた結果をもたらす理由は、サンプリングデータ制御システム（SDCS）の設計において、連続時間と離散時間の間で発生する混在ダイナミクスを明示的に考慮している点にあります。通常、連続時間コントローラーをマイクロコントローラー上で実装する際に性能低下や不安定性が発生しますが、この新しいアプローチではこれらの問題を定量化し保証することが可能です。また、サンプリングデータ制御システム全体を一貫して設計することで、パフォーマンスや安定性を向上させることができます。

この技術は他の制御分野でも有効ですか

この技術は他の制御分野でも非常に有効です。例えば、自動車産業ではエンジン管理システムやブレーキシステムなどの制御系に適用することが考えられます。また航空宇宙産業では飛行機やドローンなどの自律飛行システムへの応用も期待されます。さらに医療分野では人工臓器や手術支援ロボットなどへの応用も可能です。

この方法論は他の非関連分野でも応用可能ですか

この方法論は他の非関連分野でも応用可能です。例えば、エネルギー管理システムや製造業界におけるプロセス制御など幅広い領域で利用される可能性があります。また金融取引市場や通信インフラストラクチャーなど情報処理系でも効果的な応用が期待されます。そのため多岐にわたる分野でこの方法論を活用し新たな革新的技術開発へつなげていくことが重要です。