The high-performance vibration control of automotive drive system with compensations for backlash and control period constraint

具有间隙补偿和控制周期约束的汽车驱动系统高性能振动控制

基本信息

批准号：
20J11084
负责人：
米沢平成
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は，制御周期制約を補償する予測処理に対して，人工知能の考え方を取り入れることに注力した．具体的には，サンプル値制御器から得られる制御指令値を限られた既存の知識と見なし，設計で考慮していない制御周期の値に遭遇した際の制御ロジックを検討した．このために，モデル予測のアルゴリズムやプログラムを再確認・改造しつつ，制御入力の算出に知的推論法を導入するアイデアを検討した．本年度では，この知的推論法を用いた制御ロジックの初歩的アイデアを詳細に考え，サンプル値制御器や状態量推定器の一種である非線形カルマンフィルターと組み合わせた．時変制御周期を有する制御対象に対して提案手法を適用した結果，その有効性，具体的には車体振動の良好な過渡応答特性を確認した．また，制御周期制約の変動領域に対してある程度のロバスト性も見受けられたが，この点はより詳細な検証が必要である．ただし，この知的推論法を用いた補償方法は未だ初歩的・基礎的段階にあり，不十分な点が多いため，本格的な発展は今後の課題である．実車への適用を見据えた制御系の検討については，数値シミュレーションを主体とした検証をいくつか行った．これは，主に上記の知的推論法とサンプル値制御器に基づく制御ロジックの検証であり，対象として実車のパワートレインを簡略化した基礎実験装置のモデルを用いた．よって，時変周期など，課題の本質的影響に的を絞った検討は達成できた．最後に，成果物の発表状況について報告する．上記と関連し，基礎となる成果は機械力学・制御分野に関する国内学会で発表された（前年度の成果に対する受賞も含む）．また，学術論文を国際誌に現在投稿中である．

今年，我们专注于通过预测弥补控制周期约束的预测处理来纳入人工智能的概念。具体而言，我们将从样本值控制器获得的控制命令值视为有限的现有知识，并在遇到设计中未考虑的控制周期的值时检查了控制逻辑。为此，我们讨论了介绍智力推理方法来计算控制输入的想法，同时重新配置和修改模型预测的算法和程序。今年，我们详细考虑了使用这种智力推理方法来控制逻辑的基本思想，并将其与非线性卡尔曼过滤器，一种样本值控制器和状态估计器相结合。由于将提出的方法应用于具有随时间变化的控制周期的控制对象，因此确认了其有效性，特别是良好的瞬态响应特征。此外，尽管观察到控制周期约束的波动区域的某些鲁棒性，但仍需要更详细的验证。但是，使用这种智力推理方法的补偿方法仍处于基本和基本阶段，并且不足，因此全面发展是未来的挑战。关于对控制系统的考虑，着眼于应用实际车辆，我们主要基于数值模拟进行了几项验证。这主要用于基于上述智力推理方法和样本价值控制器验证控制逻辑，并使用基本实验设备的模型来简化真实车辆的动力总成。因此，对任务的基本影响进行了重点检查，例如随时间变化的周期。最后，我们将报告产品呈现的状态。关于上述情况，基础结果是在日本关于机械力学和控制领域的会议上提出的（包括上一年的结果奖励）。他目前还向国际期刊提交学术论文。

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Google Scholar

DOI：
10.5260/chara.12.3.36
发表时间：
2011-01-01
期刊：
Charlest. Advis.
影响因子：
0
作者：
Hoseth, A.
通讯作者：
Hoseth, A.

ResearchGate

DOI：
10.5195/jmla.2019.643
发表时间：
2019-04-01
期刊：
Journal of the Medical Library Association : JMLA
影响因子：
0
作者：
O’Brien K
通讯作者：
O’Brien K

Active damping of drivetrain vibrations with compensation for time-varying long control cycle due to actuator constraint

DOI：
10.1109/ccta41146.2020.9206370
发表时间：
2020-08
期刊：
2020 IEEE Conference on Control Technology and Applications (CCTA)
影响因子：
0
作者：
Heisei Yonezawa;I. Kajiwara;C. Nishidome;Takashi Hatano;Masato Sakata;Shigeki Hiramatsu
通讯作者：
Heisei Yonezawa;I. Kajiwara;C. Nishidome;Takashi Hatano;Masato Sakata;Shigeki Hiramatsu

可変制御周期による影響を考慮した自動車駆動系のアクティブ振動制御

考虑变控制周期影响的汽车传动系统主动振动控制