ガスジェットパルスによる多重倒立振り子の制御

通过气体喷射脉冲控制多个倒立摆

• 批准号: 07650295
• 负责人: 下郷 太郎
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kanagawa Institute of Technology
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07650295/
• 关键词: パルスコントロール; 安定化制御; 倒立振り子; ガスショット

本研究は空気噴流パルスによる倒立振り子の直立平衡点の安定化のための制御方法も開発を目的としたであり、特にパルスの発生間隔、初期の傾斜角が制御性能に及ぼす影響を、数値シミュレーションと実験によって明らかにした。制御の方式は一定時間毎に取り込まれた振り子の傾斜角と傾斜速度からパルスの作用時間を計算してノズルの開閉を行うものであるが、スライディングモード制御を適用する場合には、一定作用時間を有するパルスの発生の有無だけをサンプリング時刻毎に決定する。本研究に用いた一重倒立振り子の実験モデルでは、空気圧を5気圧で一定としたとき、初期角変位が5°以下において制御が可能であった。パルスの発生間隔としては、1.0s以下のとき制御が可能であるが、パルス間隔が0.1s以下で小さすぎると、パルスの作用時間が不足して実験では制御が不能となった。数値シミュレーションではパルスを力積として与えるからパルス間隔は小さいほど制御しやすい。一般にパルス間隔が小さいほど、平衡点まわりの揺らぎが小さくなる。二重倒立振り子では、下側のリンクにおける負の復元係数が大きいから、初期角変位の制御限界が上側のリンクのそれよりも小さくなる。15EA03:以上述べたように、アクチュエータとして可動部分を有しないガス噴流パルスによって、倒立振り子のような不安定な構造物を、その平衡点において安定化できることが示され、そのときの重要な操作条件として、パルスの発生間隔と力積との関係、初期状態と力積との関係などが明らかにされた。これらの条件は制御装置の計画設計において重要な指針を与えるものである。

This study focuses on the control method for the stabilization of the vertical equilibrium point of the inverted oscillator in the air jet. The purpose of this study is to determine the generation interval of the inverted oscillator, the initial inclination angle, the control performance and the influence of the angle on the stability of the inverted oscillator. The control method is determined by calculating the inclination angle and inclination velocity of the oscillator for a certain time, calculating the opening and closing of the oscillator for a certain time, and determining the occurrence and absence of the oscillator for a certain time. In this study, a double inverted oscillator is used to control the initial angle below 5°. If the interval between the occurrence of the disease is less than 1.0s, the control is possible. If the interval between the occurrence of the disease is less than 0.1s, the action time of the disease is insufficient. The number of people who are in the middle of the game Generally speaking, the distance between the two sides is small, and the balance point is small. Double inverted oscillator, lower side, negative complex coefficient, initial angle, control limit, upper side, negative complex coefficient 15EA03: The relationship between the important operating conditions and the product of force, the relationship between the initial state and the product of force, the relationship between the unstable structure and the equilibrium point of the inverted oscillator, the relationship between the stable structure and the unstable structure, the relationship between the stable structure and the stable structure, the relationship between the stable structure and the stable structure, the relationship between the stable structure and the stable structure. This condition is important for the design of the control device.