利用筋腱的柔性结构系统的优化定位控制-猫眼课题宝

利用筋腱的柔性结构系统的优化定位控制

批准号：

63550195

负责人：

吉田和夫

金额：

$1.28万

依托单位：

Keio University

依托单位国家：

日本

项目类别：

Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)

财政年份：

1988

资助国家：

日本

项目状态：

已结题

起止时间：

1988 至 --

来源：

https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-63550195/

关键词：

柔軟構造物フレキシブルアーム宇宙構造物位置決め制御振動制御最適制御テンドン制御

项目摘要

项目成果

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英文摘要

本研究は、柔構造システムの位置決めおよび振動制御のための機構として、テンドン機構の採用を提案し、その有効性について検討を行った。具体的には、制御対象として1リンク弾性回転アームを取り上げ、これに小さいモーメントスティックを装着し、これとモータ軸に結合された駆動スティックを張り線で結び付けたテンドン機構を考案し、その位置決めおよび振動制御問題を考察した。モデリングにおいては、弾性回転アームをはりモデルで置き換え、張り線すなわちテンドン駆動モータの動特性とテンドンの弾性を考慮した上で制御系全体の線形な数学モデルを導出した。そして、最適制御のための評価関数として、位置決め位置からの二乗誤差をはり全体にわたって積分した量と制約条件としての最大応力点での応力、モータの電流、操作電圧それぞれの二乗値の重み付き和を採用した。制御系の設計は、著者が既に提案しているスピルオーバを考慮する最適化手法を適用した。以上の制御系設計の方法を基に、まず制御特性について計算機シミュレーションを行った。その結果、従来のようなアームの端点に取り付けられたモータによって直接駆動する方式に比較して、テンドン機構を用いた本制御手法は位置決めの過渡状態においてアームのたわみを極めて小さく抑えることができることが示された。さらに、モーメントスティックの装着場所によって制御性能に大きな差が生じることを示し、その最適位置についても考察を行った。さらに、本手法の有効性を実験的に調べるために実験模型を製作して、制御実験を行った。検出量をはりのひずみ、モータの回転角度、その角速度、その電流、アームの回転角度とし、6msのサンプリング周期による90度回転のディジタル最適位置決めの制御実験を行い、本手法の有効性を実験的にも明らかにした。

期刊论文(2)

专著(0)

科研奖励(0)

会议论文

吉田和夫: 日本機械学会論文集. 54. 3006-3014 (1988)

Kazuo Yoshida：日本机械工程师学会会议记录 54. 3006-3014 (1988)。

DOI： --

发表时间：

期刊：

影响因子： --

作者：

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