目標値信号および制御入力の情報構造に着目した制御法の開発

开发关注目标值信号和控制输入的信息结构的控制方法

• 批准号: 07750513
• 负责人: 児島 晃
• 金额: $ 0.38万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan Institute of Technology
• 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: 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/grant/KAKENHI-PROJECT-07750513/
• 关键词: ロバスト制御; 予見制御; むだ時間系

本研究は,科学研究費奨励研究A(_<05750431,>06750476)で行なったむだ時間系のロバスト制御に関する研究を新しい視点から展開させたものであり,一般の制御系に対し,目標値信号と制御入力の情報構造を利用した制御法を確立し,予見とロバスト制御の関係を明らかにしようとしたものである.本年度は,1)予見を考慮したロバスト制御法の開発,2)予見と内部モデルの関係,3)柔軟構造物の大振幅制御法の開発,の3つの具体的な課題の解決を試み,それぞれに関して以下の結果を得た.1)予見を考慮したロバスト制御法の開発:ある一定時間任意に変化する目標値信号に対して,制御系の偏差を抑制する問題を定式化し,線形2次形式評価関数に対する最適フィードフォワード・フィードバック制御則を導びいた.制御則は,通常のRiccati代数方程式の解を用いて与えられ,最悪なコストを引き起こす目標値信号の形状も求められることを示した.これらの結果は,良好な過渡応答を達成する目標値信号の設定に利用することができる.また,ロバスト制御の観点から上述の結果を一般化し,H^∞外乱抑制を同時に可能にする制御法も得られることを確認した.2)予見と内部モデルの関係:1)の結果を予見サーボ系の設計問題に適用し,閉ループ内の積分補償と目標値の予見補償によるサーボ系の設計法を導いた.そして,1)予見時間の調整により,閉ループ系の安定度と独立に,速応性を調整できること,2)オーバシュートを極めて良好に抑制できること,が数値実験により確認された.また“予見"と“内部モデル"は独立した関係にあり,予見時間の長いことが,定常特性の改善につながるとは限らないことが明らかにった.3)柔軟構造物の大振幅制御法の開発:予見サーボ系の制御性能を検証するため,柔軟ビームの振動抑制のための実験装置を製作した.今後の目的は,予見サーボ系により良好な位置決め制御を実現することと,併せて高次モードのスピルオーバを抑制する制御系を開発することである.現在これらの結果を基に,系の不確かさと予見で得られる制御性能の間にある関係を調べている.

This research is based on the scientific research of the research A(_<05750431,>06750476). The research on the relationship between the time system and the control system is carried out from a new viewpoint. The information structure of the target signal control force is established by using the control method. This year, 1) the development of the control method is considered, 2) the relationship between the internal parameters is observed, 3) the development of the large amplitude control method of soft structures, and 3) the solution of specific problems is tried, and the following results are obtained. 1) the development of the control method is considered: the target signal is arbitrarily changed at a certain time, and the deviation of the control system is suppressed. The solution of Riccati algebraic equation is used to calculate the shape of the signal. The result is a good transition to achieve the goal of signal setting and utilization. Moreover, the above results can be generalized to confirm that the control method can be obtained while suppressing H^∞ external disturbances. 2) The relationship between visibility and internal parameters:1) The results are applicable to the design of the visibility server system, and the design method of the visibility server system is guided by the point compensation in the closed box and the visibility compensation of the target value. 1) Time adjustment, stability and independence of closed system, speed adjustment, 2) Good suppression, number adjustment. 3) Development of large-amplitude control method for soft structures: verification of control performance of prediction systems; fabrication of vibration suppression devices for soft structures. In the future, we hope to see the development of a good position control system and a high level control system. Now the results are based on the system's accuracy, and we can see the relationship between the control performance and the adjustment.

项目成果

児島晃: "Gap-metricによるむだ時間系のロバスト安定化" 計測自動制御学会論文集. 31. 736-742 (1995)

Akira Kojima：“使用间隙度量的死区时间系统的鲁棒稳定性”仪器与控制工程师协会会议记录 31. 736-742 (1995)。

Akira Kojima: "Explicit formulas for operator Riccati equations arising in H^∞ control with delayed strategies" 東京都立科学技術大学紀要. 9. 73-84 (1995)

Akira Kojima：“采用延迟策略的 H^∞ 控制中出现的算子 Riccati 方程的显式公式”东京都科学技术大学公告 9. 73-84 (1995)。