逆問題を応用したH_∞サーボ系設定法の開発と磁気浮上制御への応用に関する研究

应用反问题的H_∞伺服系统整定方法开发及其在磁悬浮控制中的应用研究

基本信息

  • 批准号:
    07650502
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 0.64万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1995
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1995 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究課題は,平成5-6年度の科研(一般C)の研究課題「逆問題を応用したロバスト制御系設計法の開発と磁気浮上制御への応用に関する研究」の延長上にあり,その先行研究で明らかになった「浮上体の柔軟性に起因する高次振動モードの発生」とその原因である「浮上体モデルの非構造的な不確かさ」への対策を立てるのが主目的である。具体的には,柔軟構造体の制振制御に有効とされるH_∞制御理論をY字型鉄片の磁気浮上制御に応用し,柔軟浮上体に対する浮上制御技術を確立した.特に,モデルの非構造的な不確かさの同定と,それに関連する周波数重みの選定法を明らかにした.まず,浮上体モデルの不確かさの同定には,可同定性を満足する2つの異なる補償器を安定化した閉ループ系の出力信号解析より制御対象の開ループ特性を求める「閉ループ同定法」を用いた.この様な補償器の設計には,簡単なパラメータ調整のみで安定化補償器が設計できるILQ設計法が,同定作業を簡単化する上で非常に有効であった.これをもとにH_∞混合感度設計の2つの周波数重みを選定した.まず,不確かさを考慮する相補感度関数の重みについては,システム同定の一般的特徴にもとづき周波数帯を低域,中域,高域に分け,各領域に応じて適切な形を定めた.もう一方の感度関数の重みについては,ILQ制御を用いた場合の感度関数を参考にした.磁気浮上サーボ系に通常の1自由度H_∞制御系を用いると,ロバスト安定性の要請より必然的に制御系の帯域幅が広くなりすぎ不安定性が生じた.これを回避するため,目標値追従特性がロバスト安定性とは独立に指定できる2自由度制御系の構成でサーボ系を設計した.その結果,目標値の大きな変更にも対応でき,スピルオーバも抑制できる実用的なサーボ系が設計できた.なお,本研究のもう一つの目的である「逆問題を応用したH_∞サーボ系設計法の開発」については,今年度内にその具体的な成果を出すまでには至らなかった。
This research topic is an extension of the research topic "Development of control system design method for inverse problems and research on control system for magnetic levitation" of Scientific Research (General C) in Heisei 5-6. The main purpose of this study is to clarify the causes of high order vibration and generation of flexible floating bodies and the causes of non-structural errors in floating bodies. Specifically, the vibration control of soft structure has been established by H_∞ control theory and magnetic floating control of Y-shaped iron sheet. In particular, there is no structural uncertainty in the determination of the same, and the correlation between the number of cycles and the selection method is clear. In order to obtain the open loop characteristics of the control object, the closed loop method is used to analyze the output signal of the closed loop system. The ILQ design method for the design of the stabilizer compensator simplifies the design of the stabilizer compensator and simplifies the operation of the stabilizer. H_∞ mixed-sensitivity design and cycle number selection. In addition, the correlation coefficient of complementary sensitivity is not accurately considered, and the general characteristics of the frequency band are determined in the low, middle and high regions. The sensitivity of a party is related to the importance of ILQ control, and the sensitivity of the case is related to the reference. The stability of the magnetic field is required for the 1-degree-of-freedom H_∞ control system. The objective is to achieve stability and independence by designing a 2-DOF control system. As a result, the goal is to change the size of the object, and the object is to reduce the size of the object. The purpose of this study is to develop a design method for inverse problems, and to produce concrete results in this year.

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
末松,中島,辻野,藤井: "ILQ設計法の多変数磁気浮上系への応答" 計測自動制御学会論文集. 31-9. 1471-1480 (1995)
Suematsu、Nakajima、Tsujino、Fujii:“ILQ 设计方法对多变量磁悬浮系统的响应”仪器与控制工程师协会会议记录 31-9(1995)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
中島,辻野,藤井: "厳密な線形化を用いたY字型鉄片の磁気浮上制御-閉ループ同定とH_∞制御の混合感度問題による制御系設計" 第18回Dynamical System Theory シンポジウム資料. 359-362 (1995)
Nakajima、Tsujino、Fujii:“使用严格线性化的 Y 形铁片的磁悬浮控制 - 使用闭环辨识和 H_∞ 控制的混合灵敏度问题的控制系统设计”第 18 届动力系统理论研讨会材料 359-362(1995)。
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  • 发表时间:
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    0
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  • 通讯作者:
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  • 作者:
    堀江 進也;土居 潤子;藤井 隆雄;入谷 純;佐藤 純恵;安岡 匡也;Tomoru Hiramatsu;阿部 茂行;平松燈;林正義
  • 通讯作者:
    林正義

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