外乱オブザーバを用いた1自由度制御系の設計

抄録

横山氏らが光ディスクドブに用いた外乱オブザーバは、入力信号として制御対象の入出力信号を用いるため、通常は、2自由度制御系の構成に際して利用される。しかし、著者は、最近、制御量の代わりに制御誤差信号を用いることにより、1自由度制御系の構成に際しても、また、外乱オブザーバが効果的に利用できることを明らかにした。本研究はこの一般化である。本稿では、まず、横山氏らが用いた外乱オブザーバを次の3つの観点、即ち、(1)外乱モデルの一般化、(2)次数の低減、(3)再生外乱の微分値の利用、の観点から拡張し、次に、これを1自由度制御系の設計に用いることにより、(a)全系の極配置、(b)外乱抑制、(c)制御系の型(1型、2型など)の実現、(d)波形整形、(e)制御器の低次元化、等が同時に達成されることを示す。