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タイムスケール分解制御によるモータ制御 -軸ねじれを考慮したターンテーブル上の倒立振子の制御実験-

使用时间尺度分辨率控制的电机控制 - 考虑轴扭转的转盘上倒立摆的控制实验 -

基本信息

批准号：
13750412
负责人：
穂高一条
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は,主として,本申請で計画していたターンテーブル上の倒立振子実験装置の製作を行った.前年度までに,軸ねじれを有するターンテーブルに対するモデリングや制御系設計において,本申請で提案しているマルチタイムスケール分解制御を適用することの理論的可能性を検証した.本年度はこれをうけて,実験装置の部品の吟味および全体の設計を行った.そこでは当初計画していた実験装置の無駄な部分を切り落とし,また,安全面が不足していることを認識してこれを改善した.一方では実験装置にあわせたシミュレーションを繰り返し,制御系設計の方法を検証した.まず,予備実験においては倒立振子を取り付けない条件で,ターンテーブルの即応性を測定して,軸のねじれを評価した.この予備実験では,ターンテーブルの即応性に関する要求を,SICEベンチマーク問題の1つである多慣性系振動抑制問題に準じて設定し,それを満たすような性能を持たせるコントローラの設計を行った.そしてこの予備実験からこの装置のモデルを建てた.つぎに倒立振子を取り付け,これを事前に決めておいた性能を出すような,タイムスケール分解制御則を設計し,シミュレーションを行った後,実験装置に実装した.結果は良好で,従来からある数種類の設計方法と比較して,同等かそれ以上の結果を得,当初予定していた性能をほぼ達成することができた.この実験によって,本申請で提案しているタイムスケール分解制御の,モデリングから制御則の設計に至るまでの一連の作業を,検証することができた.今後,この検証により得られた知見を,他の対象物に対して利用できるよう,方法論の整備が必要であると考えている.

This year, the main purpose of this application is to produce inverted oscillator devices. In the past year, the shaft has been designed for the control system, and this application has been proposed to demonstrate the possibility of applying this theory to the control system. This year, the design of the equipment parts and the overall design were carried out. In the first place, the safety level of the equipment is insufficient. On the one hand, there are several pieces of equipment in the actual device, and the method of control system design has been verified. In order to prepare for the inverted oscillator selection conditions, the parameters of the inverted oscillator are determined, and the axis is evaluated. This preparation is based on the requirements of the immediate nature of the problem. The problem of vibration suppression of multiple inertial systems is based on the requirements of the design of the performance of the system. The equipment is ready to be installed. The inverted oscillator is selected, and the performance is determined beforehand. The decomposition control principle is designed, and the system is installed after the operation. The results are good, and several kinds of design methods are compared, and the results above are equal, and the performance of the original design is achieved. This application provides a proposal for the design of a control system, a design of a control system, and a series of operations to verify this proposal. In the future, the research will be based on the knowledge gained, the object will be utilized, and the methodological preparation will be necessary.