システム同定の基礎と応用

外乱、動特性変動などの実現象に対応するための講座!制御系設計において重要となる制御理論を基礎から習得し、精度の高い制御システムに活かそう!

システム同定の基礎と応用

共催:R&D支援センター

日時:2011年6月17日(金) 10:30〜17:30

<講座のポイント>
本講座では、理論面から線形と非線形システムに分けて同定問題を検討します。プラントの動特性は既知で、状態変数が観測できない、あるいは雑音に乱されている場合の状態推定問題(確定系オブザーバとカルマンフィルタ)と入出力信号に基づいた動特性を推定するパラメータ同定問題(最小2乗法など)を別々に定式化して設計手法を示します。

 さらに入出力情報のみに基づいて未知パラメータと状態変数を同時に推定する適応観測器(アダプティブオブザーバと拡張カルマンフィルタ)の設計アプローチを取り上げます。非線形システムの同定問題に関しては、オブザーバ、拡張カルマンフィルタ、無香料フィルタなどを詳解します。

<プログラム>
Ⅰ. システム同定とは
Ⅱ. 線形システムの同定問題
  1.状態推定(動特性(パラメータ)は既知)

    a.確定的環境;状態観測器(Luenbergerのオブザーバ)の設計

    b.確率的環境;カルマンフィルタの設計

  2.パラメータ(動特性)同定

    a.出力誤差法によるシステム同定(リヤプノフの安定定理に基づく手法)

    b.最小2乗法によるパラメータ同定

  3.パラメータ同定と状態推定(入出力信号のみ測定可能な場合)

    a.確定的環境;適応オブザーバの設計

    b.確率的環境;拡張カルマンフィルタの設計

Ⅲ. 非線形システムの同定問題
  1.確定的環境:非線形オブザーバ

  2.確率的環境:拡張カルマンフィルタ

  3.確率的非線形プラントの同定:無香料フィルタ(UKフィルタ、Unscented Filter)

Ⅳ. 応用について