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シミュレーションベースによる目標軌道設計とその機械構造物の運動制御への応用

基于仿真的目标轨迹设计及其在机械结构运动控制中的应用

基本信息

批准号：
14750169
负责人：
原進
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Toyota Technological Institute
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度交付申請書における研究実施計画では,振動系の位置決め制御問題を例に,非定常最適レギュレータの計算によるオフライン目標軌道設計の効率化が目標とされた.そして,制御器設計パラメータのチューニングにGA(遺伝的アルゴリズム)を適用することを考えていた.研究の遂行を通じて,本問題に対しては従来の非定常最適レギュレータにGAを組み合わせる当初のアイデアよりも,制御器導出に必要な時変Riccati方程式を従来の逆の時間方向に解く新しい非定常制御手法とランダムサーチによるパラメータチューニングを組み合わせるほうが効率的な制御器設計法となることがわかった.この内容は,電気学会論文誌(産業応用部門誌)に投稿中である.一方,パワーアシスト制御問題など他の運動制御問題に対する,シミュレーションベースによる目標軌道設計に基づいた運動制御手法の確立も本年度の課題であった.そのため,自走台車のパワーアシスト制御問題を取り上げた.そして,自動搬送制御モードからパワーアシストをともなう手動位置決めモードになめらかに切り換わる制御手法,ならびにオンラインシミュレータによる目標軌道生成とスライディングモード制御を組み合わせるロバストなパワーアシスト制御手法などを提案した.特に後者は,最近需要が増しているパワーアシスト機器の制御問題に対し,本研究課題が主張するシミュレーションベースによる目標軌道設計を導入し,有効性を確認したことでその意義は大きい.これらの内容はすでに日本機械学会論文集C編に発表されている.以上2年度間を通じ,本研究課題が目指す運動制御の方法論に関する基礎的な知見が明らかにされた.今後,本研究課題で扱った非定常的な制御手法について,複数の異なる制御モードを統一的に扱う方法論などを中心に研究を行う予定であるが,その際にも,本研究課題で得られた知見を十分に活用できるものと考えている.

This year's submission of the application for the implementation of the research plan, vibration system position determination, control problems, for example, unsteady optimal design of the target orbit calculation, the efficiency of the target orbit design. For example, the design of the controller is based on the GA(genetic algorithm). The implementation of the research is very important, and this problem is related to the original failure of combining the unsteady optimal control method with the GA. The necessary time-varying Riccati equation for controller derivation is solved in the inverse time direction. The new unsteady control method and the random control method for the local server are combined to make the controller design method more effective. The content of this article is in the journal of the Electric Power Society (Journal of the Department of Industrial Application). On the one hand, the problem of motion control and the problem of motion control in other countries are discussed in this paper. The problem of self-driving car control was solved by the above method. The automatic transfer control method is used to manually determine the position of the target track. The automatic transfer control method is used to manually determine the position of the target track. In particular, the latter needs to be improved recently. In view of this, this research topic proposes to introduce the target orbit design into the system, and to confirm the significance of this research. The content of this paper is published in the Proceedings of Japan Mechanical Society, Part C. During the past two years, this research topic aims at the fundamental knowledge of exercise control methodology. In the future, this research topic will focus on the study of unsteady control methods, complex control methods and unified methods.