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線形力学系指向制御系設計に関する基礎研究とその応用

线性动力系统方向控制系统设计基础研究及其应用

基本信息

批准号：
05750418
负责人：
羅正華
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

自然界には,熱の拡散,温度,流量,圧力などの時間的変化は一階の微分方程式)で表せるが,力学系では,これらの現象と違って,ニュートンの定理により,その動特性は二階の微分方程式で表す必要がある.しかし,現代制御理論では,あらゆる制御対象(力学系も含めて)のモデルもすべて状態方程式に書き直して,それに対して制御器を設計している.このような方法は,力学系固有の特徴を失うだけでなく,制御系設計が数値計算によるので,信頼性や計算コストなどの面から望ましいものではない.本研究では,力学系の動的モデル状態方程式に変換せず,二階のまま取り扱い,その特徴を保存した制御系設計を提案し,以下のような研究結果を得ている.1,理論的研究結果:二階の微分方程式で表される対称力学系に対して,制御器としては,従来と違って,やはり二階の微分方程式系を考える.そして,制御器に含まれる設計パラメータをある条件を満たすように選べば,閉ループ制御系がいかなる対象の物理パラメータ変動に対しても常にロバスト安定となることを証明した.2,実験的研究結果:本研究の立場に立って,典型的な線形力学系であるフレキシブル構造物や.フレキシブルマニピュレータの制御問題を考えた.特にフレキシブルアームの先端負荷変動がある場合にいかに制御性能を保つようフィードバックゲインの調整の仕方や,センサ出力だけを用いてフレキシブルマニピュレータの高速位置決めと振動制御に関する研究を行ってきた.一連の実験を通じて,提案した設計法の有効性が確認された.以上の結果は,計測自動制御学会,日本機械学会,日本ロボット学会などの論文集(会誌)に掲載されている.

In nature, the thermal dispersion, temperature, flow rate, pressure, and time are transformed into first-order differential equations, and the dynamic characteristics of the mechanical system are transformed into second-order differential equations. In modern control theory, the equation of state for the control of the image (mechanical system) is formulated and the control device is designed. The method is opposite, the inherent characteristics of the mechanical system are lost, the design of the control system is different from the numerical calculation, the reliability is different from the calculation. In this paper, we propose a design method for a system of dynamic differential equations of state, a system of differential equations of second order, a system of differential equations of second order, and a system of differential equations of second order. 2. The results of this study are as follows: The position of this study is established, and the typical linear mechanics system is established. The problem is that you have to pay attention to it. In particular, the research on the control performance of the high-speed position determination and vibration control of the high-speed position determination of the high-speed position determination was carried out in the case of the high-speed position determination and vibration control of the high-speed position determination. The effectiveness of the proposed design method is confirmed by the continuous implementation of the project. These results are published in the Proceedings of the Institute of Measurement Automation, the Japan Mechanical Society, and the Japan Institute of Technology.