台車型倒立振子制御実験による非因果的周期時変スケーリングに基づく ロバスト性能設計の有効性検証

摘要

This paper aims at demonstrating the effectiveness of discrete-time noncausal linear periodically time-varying scaling through control experiments with a cart inverted pendulum whose pendulum length can be set from three different values. We regard the variation in the pendulum length from its middle value as an uncertainty, which leads to a structured uncertainty on the plant model. By applying a robust performance synthesis method based on the above scaling technique to an appropriately constructed generalized plant, we demonstrate that we can successfully design a single linear periodically time-varying controller attaining high control performance regardless of the length of the pendulum.%構造的不確かさの取り扱いにおいては,非因果的周期時変スケーリングに基づくアプローチがロバスト安定性に関する保守性を低減するうえで有効であることが知られている.本論文の目的は,振子の長さが複数から選択できる台車型倒立振子の制御を通して,実システムに即してその有効性の検証を行うことである.具体的には,振子長が不確かであるとみなすことで現れる構造的不確かさに対し,上記アプローチを適用することで,いずれの長さの振子を用いた場合でも振子を倒立させることのできる単一の周期時変制御器を設計する.