非線形システムの同定

摘要

複雑な非線形システムに対しても良好な制御性能を追求したいという現実的な要求に応えて，非線形モデルに基づくシステム同定と制御系設計は近年注目を集めている．したがって，事前情報が十分でない場合には，非線形システムのモデリングを有効に行える同定手法を確立することが重要である［1，2，3，4，6，5，7，8］．非線形システムの同定の歴史は古いが，1980年代までは，非線形状態空間モデルのパラメータと状態変数の同時推定閏，ボルテラモデル囲，ブロック指向モデル［5］などに限られていた．1990年代に入り，計算機技術の飛躍的発展と相まって，優れた非線形写像近似能力を持つNN（Neural Network）が非線形システムの同定と制御問題にも応用され，数々の実績をあげてきた［1，2，4］．近年では，制御工学の分野のみにならず，信号処理，統計学や機械学習などの分野などでも活発に研究されている［8，9，10，11，12，13，14］．非線形システムの同定は，異なる分野の研究者によって，いろいろな目的と問題設定で研究されており，その形態は実に多種多様であるので，ここですべてを網羅することは不可能に近い．本稿は，制御工学や分野における非線形システムの同定に関するトピックスについて解説したい．