複素H_∞制御による磁気軸受のロバスト制御に関する研究

磁気軸受などのジャイロ系を解析する際に,水平方向変位を実数部,垂直方法を虚数部に対応させ複素数形式で表す方法が従来から知られている.しかし,この手法は主に解析のみに使われるだけで,制御系の設計にはあまり用いられていない.そこで以下のような結果を得た.1.磁気軸受,電動機のベクトル制御などの運動方程式はひずみ対称系になることが知られている.磁気軸受のロバスト安定化を行なおうとすると,この制御対象の変動はそのままでは扱い難い構造的変動となってしまう.そこで複素数表現を用いることによって,この変動を扱い易い形式に直せることが分かった.そこで,このようなひずみ対称な系を複素形式として扱うための設計法を確立した.ロバスト安定化問題において,μシンセシスの際には既存の理論では扱えなかった問題が複素表現を用いることによって扱えるようになることを証明した.2.制御系CADであるMATRIXx上で,複素形式のH_∞制御問題を解くことができるライブラリを作成した.3.本研究は磁気軸受のジャイロ効果に着目しているので,よりジャイロ効果の現れ易いように慣性モーメントの大きいジャイロ実験装置を製作した.これ対し回転速度によって補償器を可変にするゲインスケジューリング制御を適用し,その有効性を確認した.

磁気軸受などのジャイロ系を解析する際に,水平方向変位を実数部,垂直方法を虚数部に対応させ複素数形式で表す方法が従来から知られている.しかし,この手法は主に解析のみに使われるだけで,制御系の設計にはあまり用いられていない.そこで以下のような結果を得た.1.磁気軸受,電動機のベクトル制御などの運動方程式はひずみ対称系になることが知られている.磁気軸受のロバスト安定化を行なおうとすると,この制御対象の変動はそのままでは扱い難い構造的変動となってしまう.そこで複素数表現を用いることによって,この変動を扱い易い形式に直せることが分かった.そこで,このようなひずみ対称な系を複素形式として扱うための設計法を確立した.ロバスト安定化問題において,μシンセシスの際には既存の理論では扱えなかった問題が複素表現を用いることによって扱えるようになることを証明した.2.制御系CADであるMATRIXx上で,複素形式のH_∞制御問題を解くことができるライブラリを作成した.3.本研究は磁気軸受のジャイロ効果に着目しているので,よりジャイロ効果の現れ易いように慣性モーメントの大きいジャイロ実験装置を製作した.これ対し回転速度によって補償器を可変にするゲインスケジューリング制御を適用し,その有効性を確認した.