LMIによる制御系設計とそのための有用ツール
制御工学の研究者です。日々の研究に関するアイディアや，制御に関することをブログ記事にしています。業績：学術論文79編など。電気回路と制御の授業担当しています。YouTube，Twitterなどもしています。応援よろしくお願いします。
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本日から、姫路で開催される自動制御連合講演会に参加します。 第67回 自動制御連合講演会 – 現在、準備中です駅から会場まで歩くと20分ぐらいです#rengo67 pic.twitter.com/EEbJud9Jxh — みなみ ゆうき (@yuki373) 2024年11月22日 22日（前日） 11:16のみずほで姫路に向かいました。たまたま、学生2名も同じ新幹線だったようです。 熊本駅 荷物を置いて、姫路城に行ってきました。なお、3名連れてきています。 姫路城付近にて 今回は、連合講演会の発表3件に加えてSICE九州が5件あり、練習も結構しました。特に、システム同定関連のテーマが説明が難…
様々な制御対象のパラメータと応答を示し、比較した記事になります。状態空間モデルの応答を色々と載せています。
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LMIによる制御系設計とそのための有用ツール
This follow-up explores some advanced LMI techniques including Schur's lemma, variable elimination methods, and practical implementation with MATLAB code examples.
Stability Analysis of Discrete-Time Systems In control system design, system stability is the most fundamental and important characteristic. While in continuous-time systems, stability is determined by whether the roots (poles) of the characteristic equation are in the left half of the complex plane…
制御系の設計において、システムの安定性は最も基本的かつ重要な特性です。連続時間システムでは特性方程式の根（極）が複素平面の左半面にあるかどうかで安定性を判断しますが、離散時間システムでは安定性の判断基準が異なります。本記事では離散時間システムの安定性と、極配置による制御系設計について解説します。
日本の制御研究者というページを、制御動画ポータルサイトの中に配置しています。 制御工学チャンネル：500本以上の制御動画ポータルサイト Control Engineering Channel - Researcher このようなページのアイディアは、金沢大の山本茂先生が以前、日本の制御系研究室をまとめられていたので、それに基づいています。 ただ、研究室としてまとめると、毎年の移動で管理が大変ということで、制御の研究者を地域別でまとめたページにしています。リンク先も個々のWebページだと追えないし管理が複雑になるためリサーチマップページを貼っています。 それにしても管理は大変です。もし、抜けや異…
大阪工業大学においてMSCS2025が開催されます。初日、新幹線で大阪に向かいワークショップに出ます。2～5のMSCSの会期について、雑記記事としてまとめています。 MSCSのページはこちら: MSCS 2024 (sice-ctrl.jp) MSCSについて 参加1日目 MSCSについて MSCS（制御部門マルチシンポジウム）は今年で第12回です。その前身の制御部門大会が第12回まであり、その後MSCSに移行しています。ここ数年間はだいたい自分で発表しています。（3月の春休み期間で予算残額の問題もありなかなか学生を連れていけていません。） お？何かやってますわね？？ pic.twitter.…
周期時変システムの数理モデリングに関する論文がIEEE ACCESSに掲載されました。論文タイトルは、「Cyclic Reformulation Based System Identification for Periodically Time-varying Systems」です。著者4名の論文になります。 オープンアクセス誌ですので、ぜひ読んでください。 論文リンク：Cyclic Reformulation Based System Identification for Periodically Time-varying Systems 周期時変システムでは、周期分のパラメータを求める必要…
2024年は色々と忙しく過ごしました。まず、学内委員に加えてSICE制御部門の事業委員会に加わりました。研究室は、5名のB4が加わりました。 修士8名、4年生5名、留学生1名の14名体制でした。 2023年の振り返りと2024年の抱負（研究と教育，SNS） - 制御工学ブログ 上記に述べていた目標は何一つ達成できませんでした。今年こそはYouTubeの登録者1万人を目指します。 制御工学チャンネル - YouTube 今の登録者は9540名であり、残り460名です。なお、チャンネルの総視聴数は75万回であり、100万回再生も狙っていきたいところです。 動画ポータルサイトは、control-th…
本日より2日間の日程でSICE九州支部講演会があります。熊本大学工学部での開催です。 第43回計測自動制御学会九州支部学術講演会 当研究室からは修士の5名が発表します。参加はB4、GEC学生も含めた全員で15名になります。情電は松永研、小林研、機械は水本研、佐藤研、山口研の研究室から発表があります。 1日目の発表 特別講演はJAXAの方の講演でした。DX推進に関して色々と聞けました。 懇親会では、城見櫓に行きました。 城見櫓で技術交流会 pic.twitter.com/2DRQPHOVqz — Hiroshi Okajima (@control_eng_ch) 2024年11月30日 本日2日…
本日から、姫路で開催される自動制御連合講演会に参加します。 第67回 自動制御連合講演会 – 現在、準備中です駅から会場まで歩くと20分ぐらいです#rengo67 pic.twitter.com/EEbJud9Jxh — みなみ ゆうき (@yuki373) 2024年11月22日 22日（前日） 11:16のみずほで姫路に向かいました。たまたま、学生2名も同じ新幹線だったようです。 熊本駅 荷物を置いて、姫路城に行ってきました。なお、3名連れてきています。 姫路城付近にて 今回は、連合講演会の発表3件に加えてSICE九州が5件あり、練習も結構しました。特に、システム同定関連のテーマが説明が難…
様々な制御対象のパラメータと応答を示し、比較した記事になります。状態空間モデルの応答を色々と載せています。
本記事では，線形行列不等式を用いた制御器設計について述べます。線形行列不等式を用いた設計法は制御工学において非常に有益なツールとして知られています。 以下の解説記事でMATLABを用いた線形行列不等式に基づく制御器設計について説明をしており，それを抜粋したものになります。 www.jstage.jst.go.jp 線形行列不等式と制御系設計 LMI問題の求解例 LMIとして与えられる制御仕様 LMIの関連動画 LMIの関連記事 LMIの書籍 執筆者情報：岡島 寛 （熊本大学工学部情報電気工学科准教授，Web, YouTube）約20年教員をやっています。モデル誤差抑制補償器，状態推定，量子化制…
Linear matrix inequalities and controller design The method using Linear Matrix Inequality (LMI) is one of the most powerful controller design methods in the field of control engineering. The usefulness of controller design using LMI is summarized as follows: Various design specifications and constr…
Discretization of Continuous-Time Control Systems When expressing the characteristics of a control target based on physical laws, it is often represented in the form of differential equations, which are treated within the framework of continuous-time representation. However, when implementing the co…
In this article, we summarize system identification and dynamic system modeling. Links to related articles and explanatory articles are placed at the bottom. Overview of System Identification Model Representation Example of System Identification Simulation About Mutual Conversion of Mathematical Mod…
This article summarizes the stability of systems represented by state equations. Videos related to stability are placed at the bottom. Poles of the Controlled System and Stability When the Order of the Controlled System is 1 Lyapunov's Stability Criterion Lyapunov Equation for Linear Systems MATLAB …
This article summarizes state feedback control for systems expressed in state equation form. It particularly touches on gain design using pole placement methods and the relationship between pole placement and performance. At the end, you can find control simulations and related videos to watch toget…
This article explains controller design based on optimal regulators for linear systems represented by state equations. Optimal regulators are a type of optimal control, also known as LQ control or LQR (Linear Quadratic Regulator). For an overview including state feedback control models expressed as …
This article summarizes state estimators (state observers) for systems represented by state equations. A video explaining the state observer for systems expressed by state equations is provided at the bottom. Observers are also called software sensors because they observe information that cannot be …
This article summarizes the equivalent transformation (coordinate transformation, equivalence transformation) of a system expressed by a state equation. A video explaining the equivalent transformation of state equations is provided at the bottom. The overall picture of state feedback control is sum…
状態フィードバックによる極配置問題の解法と極と制御性能の関係について説明した記事です。可制御正準形に基づく設計をします。
この記事では岡島研究室（熊本大学 工学部 情報電気工学科電子工学教育プログラム）についてまとめています。外部向けの研究室名は「システム制御研究室」としています。 岡島研究室の運営体制 制御工学の研究テーマ 岡島研の配属方法 研究環境 卒業後の進路 岡島研究室の関連ページ一覧 岡島研究室の運営体制 制御工学の研究テーマ 岡島研究室では、制御工学に関する研究を行っています。研究テーマの中心は、制御理論であり、新たな制御アルゴリズムの構築や解析手法についての研究を進めています。モデル誤差抑制補償器という既存システムにロバスト性を付与する制御の枠組みを提案しており、この研究は10年以上進めています。ま…
不安定零点を有する制御対象の対処法について解説します。
モデル誤差抑制補償器によって制御システムを簡単にロバスト化することができます。この記事では様々な研究との関係をまとめています。
TeXによるレポート作成の方法を初学者向けに解説した記事です。
モデル誤差抑制補償器（Model Error Compensator, MEC）の数値例：2次システム
ここでは、モデル誤差抑制補償器の効果を確認するための数値例として不安定なシステムのシミュレーション結果を示します。 モデル誤差抑制補償器についての説明は以下の記事をご覧下さい。 blog.control-theory.com 制御対象と問題設定 ここでは、制御対象として次の対象を扱います。 ここで、本記事ではとし、の取りうる範囲はとします。 誤差がない場合 まず、誤差がない場合についてフィードバック比例フィードバック制御器を施した結果を示します。まず、ブロック線図が以下のようになります。 フィードバック制御系のブロック線図 次に制御結果（ステップ応答）が以下のようになります。 MECなし（フィ…
RLC回路（LCR回路）の過渡現象解析の例題です。スイッチを2個含む構成になっています。
信号フィルタの特性と構成について説明する記事です。ローパスフィルタ、ハイパスフィルタなどを中心に説明します。
動的量子化器の概要とビットレート制約について述べた動画です。関連研究へのリンクも置いています。
制御工学チャンネルのクリアファイルを新規で作成しました。前回作成の200枚はほぼ売り切れました。
熊本大学情報電気工学科は3つの教育プログラムに分かれています。この3つについて説明されているページが無かったことから新設したのが以下のサイトになります。 熊本大学情報電気工学科・情報電気工学専攻 熊本大学工学部情報電気工学科info infoページでは、概要や学生向けページ、企業向けページなどをまとめています。 電気工学教育プログラム 研究や教育についてまとめています。 情報電気工学科 - 電気工学教育プログラム (kumamoto-u.ac.jp) 電子工学教育プログラム 研究や教育についてまとめています。 情報電気工学科 - 電子工学教育プログラム (kumamoto-u.ac.jp) 情…
MCVオブザーバに関する記事です。外れ値の影響を除去する状態推定機構を提案しています。
この記事は雑記記事です。熊本大学工学部情報電気工学科学生向けの内容になっています。 クリアファイルデータの発掘 情報電気工学科チートシート クリアファイルデータの発掘 制御工学チャンネルのクリアファイルがほとんどなくなったので新しいものを作ります。それにあたって、過去のファイルを漁っていたところ、なぜかどの立場でかわかりませんが、情報電気工学科学生向けのチートシートを作っていたのが見つかりました。 自分が阪大に入学したころ、履修登録や種々の手続きは、大学に入ってからの友達に頼り切りだったように記憶しています。大学の手続きは複雑であり、これで躓くこともあるかもしれません。割とうちの学科は、ガイダ…
システム同定によりモデル化を行った結果を示しています。MATLABコードもあります。
今年3月に東大名誉教授の北森先生が亡くなられました。面識はありませんが、北森先生の法政大学退職記念講演と、足立研セミナーの動画で制御の考え方（の一つ）について勉強しました。特に、制御理論と制御理論の間の連続性について意識されている部分は、MECの研究において影響を受けている面が大いにあります。 以下は、足立研セミナーの動画と、それに対応すると考えることができる解説記事になります。 youtu.be www.jstage.jst.go.jp 北森法 有限整定制御 和分型状態方程式表現 北森法 北森法の論文です。1979年ですので、今から45年前の論文になります。部分モデルマッチングという低周波か…
MSCS（制御部門マルチシンポジウム）2024の参加と発表
イチケンさんのYouTube動画を一つ見ました。1.5Vの乾電池から100Vの電源を作るという内容です。 youtu.be 乾電池を昇圧 昇圧には、コイルとコンデンサが使われています。この他、ダイオードとスイッチ用MOSFETを使っています。 昇圧コンバータの動作原理を説明した動画は以下にもあります。 youtu.be 縦続接続 動画内では、3つの回路が縦続接続され、増幅を3段で実施しています。電気回路の授業内で縦続接続を説明するので、その説明の題材として有益な動画でした。 電気電子チャンネル（動画ポータル） 電気電子チャンネルでも本動画を更新しています。縦続接続が使われているので、そのカテゴ…
PID制御の基礎事項を詳細解説します。設計法として、北森法や限界感度法、GKYPなどについても触れます。
RLC回路の過渡現象を解析します。2階の常微分方程式で与えられるRLC回路について、その過渡現象を制約条件に基づいて求解します。
