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-
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 -
批准号：
13750412
负责人：
穂高 一条
金额：
$1.15万
依托单位：
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
项目状态：
已结题
起止时间：
2001 至 2002
中文摘要
翻译
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.
英文摘要
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.
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I.Hodaka, M.Suzuki: "A Pole Assignment Method for Two-Time-Scale Systems in Controlling Longitudinal Motion of Airplane"Proceedings of the ICASE/SICE Joint Workshop, 2002. 77-78 (2002)
I.Hodaka、M.Suzuki：“控制飞机纵向运动的两时间尺度系统的极点分配方法”ICASE/SICE 联合研讨会论文集，2002 年。77-78 (2002)
I.Hodaka、M.Suzuki：“控制飞机纵向运动的两时间尺度系统的极点分配方法”ICASE/SICE 联合研讨会论文集，2002 年。77-78 (2002)
DOI：
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发表时间：
期刊：
影响因子：
--
作者：
[]
通讯作者：
B.Xu, I.Hodaka, M.Suzuki: "Attitude and Vibration Control of Space Structures by Singular Perturbation Approach"Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences. (to be published).
B.Xu、I.Hodaka、M.Suzuki：“通过奇异摄动方法对空间结构进行姿态和振动控制”日本航空航天学会会刊。
B.Xu、I.Hodaka、M.Suzuki：“通过奇异摄动方法对空间结构进行姿态和振动控制”日本航空航天学会会刊。
DOI：
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发表时间：
期刊：
影响因子：
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作者：
[]
通讯作者：
B. Xu, I. Hodaka, M. Suzuki: "Attitude and Vibration Control of Space Structures by Singular Perturbation Approach"Proceedings of the 5th WSES International Conference on Circuits, Systems, Communications and Computers (CD-ROM). (2001)
B. Xu、I. Hodaka、M. Suzuki：“通过奇异摄动方法对空间结构进行姿态和振动控制”第五届 WSES 国际电路、系统、通信和计算机会议论文集（CD-ROM）。
B. Xu、I. Hodaka、M. Suzuki：“通过奇异摄动方法对空间结构进行姿态和振动控制”第五届 WSES 国际电路、系统、通信和计算机会议论文集（CD-ROM）。
DOI：
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发表时间：
期刊：
影响因子：
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作者：
[]
通讯作者：
B.Xu, I.Hodaka, M.Suzuki: "Attitude and Vibration Control of Space Structures by Singular Perturbation Approach"Proceedings of the 5th WSES International Conference on Circuits, Systems, Communications and Computers. (CD-ROM). (2001)
B.Xu、I.Hodaka、M.Suzuki：“奇异摄动方法对空间结构的姿态和振动控制”第五届 WSES 国际电路、系统、通信和计算机会议论文集。
B.Xu、I.Hodaka、M.Suzuki：“奇异摄动方法对空间结构的姿态和振动控制”第五届 WSES 国际电路、系统、通信和计算机会议论文集。
DOI：
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作者：
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通讯作者：