Vibration Suppression and Disturbance Rejection Control of Flexible Systems

柔性系统的振动抑制和抗扰控制

基本信息

  • 批准号:
    07455168
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 4.93万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    1995
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1995 至 1996
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Vibration suppression and disturbance rejection in flexible system is an important issue in motion control. It originates in steel rolling mill system, where the load is coupled to the driving motor by a shaft. As the newly required speed response is very close to the primary resonant frequency of such systems, only the conventional techniques based on P&I control are not effective enough.To overcome the problems, various control strategies have been proposed mainly for controlling 2-inertia system, the simplest model of the flexible system. In this report, firstly, such techniques from very simple techniques, model following controls, state feedback controls and to modern H-infinity controls are reviewd.Next, the discussion was focused into the disturbance observer-based techniques, such as "resonance ratio control", and its excellent performance is shown by simulation using SIMULINK.Finally, the slow resonance ratio control is proposed. Its advantages are as follows :(1) The optimal speed of the disturbance observer is given by an explicit formula. It can by relatively slow.(2) The speed controller can be designed independently of the vibration suppression control.Its actually excellent performance is shown by usinf the specially ordered experimental setup consists of two motors and some adjustable flywheels connected by a flexible shaft. The slow resonance ratio control gives sufficiently stable vibration-less responses in frequency characteristics and time response waveforms. This is because there are no fast parts in the controller. Further, we can use the speed controller independently designed for 1-inertia system. This is a great advantage in most industrial applications.
柔性系统的振动抑制和干扰抑制是运动控制中的一个重要问题。它起源于轧钢机系统,其中负载通过轴耦合到驱动电机。由于新要求的速度响应非常接近这种系统的主谐振频率,仅仅基于P&I控制的传统技术是不够有效的,为了克服这些问题,已经提出了各种控制策略,主要用于控制2-惯性系统,最简单的模型的柔性系统。本文首先回顾了从简单的模型跟踪控制、状态反馈控制到现代H_∞控制等技术,然后重点讨论了基于扰动消除器的技术,如“谐振比控制”,并通过SIMULINK仿真验证了其优良性能,最后提出了慢谐振比控制。其优点是:(1)干扰观测器的最优速度由显式公式给出。它可以相对缓慢。(2)速度控制器的设计可以独立于振动抑制控制,其实际优良的性能已在由两个电机和若干个可调飞轮通过柔性轴连接而成的特制实验装置上得到了证明。慢共振比控制在频率特性和时间响应波形中给出足够稳定的无振动响应。这是因为控制器中没有快速部件。此外,我们可以使用独立设计的速度控制器的1-惯性系统。这在大多数工业应用中是一个很大的优势。

项目成果

期刊论文数量(16)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
堀洋一 澤田英行,全瑩煥: "遅い共振比制御における外乱オブザ-バの最適推定速度について" 電気学会論文誌D. 117. 50-56 (1997)
Yoichi Hori、Hideyuki Sawada 和 Eihwan Zen:“论慢速谐振比控制中扰动观测器的最佳估计速度” 日本电气工程师学会会刊 D. 117. 50-56 (1997)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Liyu Cao and Yoichi Hori: "A Novel Two Degree of Freedom Controller Design Method Based on Mixed Sensitivity Optimization for Servo System Control" Proceedings of IPEC'95. Vol.3. 1428-1433 (1995)
Liyu Cao 和 Yoichi Hori:“基于伺服系统控制混合灵敏度优化的新型二自由度控制器设计方法”IPEC95 论文集。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
金呈河,全瑩煥,堀洋一: "PFC制御による高速エレベータの振動抑制-最適SFCゲインの設計について-" 総合試験所年報. 55. 135-140 (1996)
Kin Seiga、Zen Seihan 和 Hori Yoichi:“通过 PFC 控制抑制高速电梯的振动 - 关于最佳 SFC 增益的设计 -”综合测试研究所年度报告 55. 135-140 (1996)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
金呈河,全瑩煥,堀洋一: "SFC制御による高速エレベータの振動抑制-最適SFCゲインの設計について-" 総合試験所年報. 55. 135-140 (1996)
Kin Seiga、Zen Seihan 和 Hori Yoichi:“通过 SFC 控制抑制高速电梯的振动 - 关于最佳 SFC 增益的设计 -”综合测试研究所年度报告 55. 135-140 (1996)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
曹 立宇,堀洋一: "2慣性系制御のためのH∞コントローラの設計・極零相殺を考慮した重み関数の一設計法" 平成7年度電気学会 産業応用部門全国大会. Vol.13. 283-288 (1995)
曹立宇、堀洋一:“二惯量系统控制的H∞控制器设计及考虑零极点抵消的加权函数设计方法”1995年日本电气工程学会工业应用分会全国会议第13卷。 283 -288 (1995)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

HORI Yoichi其他文献

HORI Yoichi的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('HORI Yoichi', 18)}}的其他基金

Integrated Research on Innovative Motion Control and Energy Storage System of Electric Vehicles
电动汽车创新运动控制与储能系统集成研究
  • 批准号:
    20246050
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 4.93万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Research on Future Vehicle Motion Control Technology by Capacitor Driven Small Electric Vehicles
电容驱动小型电动汽车未来车辆运动控制技术研究
  • 批准号:
    18360131
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 4.93万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Advanced Control Technology for Near future Vehide driven by Electricity
近期电动汽车的先进控制技术
  • 批准号:
    15206028
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 4.93万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Fundamental Research on Systematization of Welfare Control Engineering
福利控制工程系统化基础研究
  • 批准号:
    13450175
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 4.93万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Stability Control of 4 Wheel Motored Electric Vehicle utilizing Electric Motor's Advanced Controllability
利用电动机先进可控性的四轮电动汽车稳定性控制
  • 批准号:
    11450163
  • 财政年份:
    1999
  • 资助金额:
    $ 4.93万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B).
High Performance Control of Robot Manipulator without Inverse Dynamics
无逆动力学的机器人机械手的高性能控制
  • 批准号:
    04452206
  • 财政年份:
    1992
  • 资助金额:
    $ 4.93万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了