【python-control】極配置法で状態フィードバックゲインの設計

当記事では、状態フィードバックゲインをpython-controlで極配置法により求める方法について紹介します。

極配置法とは

システムに望ましい固有値(通常は負の値=安定)をもたせるようにフィードバックゲインを定める方法を極配置法といいます。

【詳細】 ・【制御理論】極配置法で状態フィードバックゲインの設計

python-controlの「control.place(A, B, p)」メソッドを用いると、Matlabのplace関数のように可制御システム$(A, B)$の極を任意の位置に配置する状態フィードバックゲインを計算できます。

【参考文献】 ・python-controlドキュメント:placeメソッドの使い方 ・Matlabドキュメント:place関数の使い方 ※python-controlはMatlab風ライブラリなので、Matlabの資料が役に立ちます

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h3>ソースコード 次のシステムの極を[-2, -3]に配置する状態フィードバックゲインFを求めるサンプロプログラムです。

\begin{eqnarray} \left[\begin{array}{c} \dot{x}_1 \ \dot{x}_2 \

\end{array}\right]

\left[\begin{array}{cc} 1 & 0 \ 0 & 2 \ \end{array}\right] \left[\begin{array}{c} x_1 \ x_2 \ \end{array}\right]

  • \left[\begin{array}{c} 1 \ 1 \ \end{array}\right] u \ \end{eqnarray}

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h3>実行結果

ゲイン: [[-12. 20.]] 設計したゲインの極: [-2. -3.]

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