多入出力系に対する拡張誤差法を用いた適応I-PD制御系の設計

摘要

PID制御ほど有名な制御方式はない．それはこの制御方式の原型が確立されてから半世紀以上が経過した現在もなお，操業現場の8割で利用されている事実からも明らかであろう．PID制御の着想は1922 年のMinorsyの論文に見られ，原型は1936年のCallenderらの論文［2］に登場する．PID制御の設計とは出力を目標値に精度よく追従させるように3つのゲインK_P,K_I，K_Dを調節·決定することであり，その方法は一般にPIDパラメータ調整法と呼ばれる．代表的なPIDパラメータ調整法には，Ziegler-Nichols 法［3］，Chien-Hrones-Reswick法［4］等がある．また，これらを発展させたPIDパラメータ調整法も数多く研究されている．これら従来のPIDパラメータ調整法は制御対象を一入力一出力線形システムとしているものが非常に多い．それに対して，多入力多出力システムに対する調整法は少ない．しかし，現実には多入力多出力システムの方が多く存在する．例えば，PID 制御がよく用いられるプロセスシステムの多くは多入力多出力システムである．しかし，実際には一つの入力に一つの出力を対応きせて，それぞれ一入力一出力系に対するPID制御を適用している．そのため，多入力多出力システムに対しても有効なパラメータ調整法の確立はPID制御の重要な課題の一つといえる．このような背景から，本研究では北森によって提案された部分的モデルマッチング法を用いた多入力多出力システムに対する拡張誤差法による適応I-PD制御系の構成法について考える．