フィードバック系における動的量子化器設計: システムの直列分解に基づくアプローチ

概要
動的システムの制御において,制御対象の入力が離散値に制限される場合があります.たとえば,システムに ON/OFF の2値しか出力できないアクチュエータや,帯域制限のあるネットワーク通信路を含む場合などです.そのような離散値入力型システムの制御において,連続値信号を離散値信号へ変換する量子化器が大きな役割を担っています.

先行研究では,量子化器を含むシステムの入出力特性を,量子化器を含まない理想的なシステムの入出力特性に最良近似するという意味で,最適な動的量子化器を提案しています.しかし,非最小位相な制御対象に対しては,量子化器が不安定になるという問題がありました.

そこで本研究では,非最小位相系に対し,安定な動的量子化器を解析的に導出することを目的としました,具体的には,フィードバック構造をもつシステムに対して,直列分解に基づく量子化器設計手法を提案しました.また,直列分解についての考察を行い,量子化器の性能を向上させる直列分解の指標の一部を明らかにすることができました.