工作機械送り駆動系の分布定数系モデリングと適応輪郭制御系の設計

机床进给驱动系统分布式常数建模及自适应轮廓控制系统设计

• 批准号: 17760104
• 负责人: 内山 直樹
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Toyohashi University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17760104/
• 关键词: 工作機械; 送り駆動系; 輪郭制御; 適応制御; ロバスト制御

工作機械の制御法として,工作物の輪郭形状に関する誤差(輪郭誤差)を直接フィードバック信号に用いる輪郭制御法がこれまで提案されてきた。しかし既存の方法では,送り駆動系各軸の追従誤差および輪郭誤差の双方を考慮して制御系設計を行なう必要があり,制御器ゲインの調整が難しいなどの問題があった。また輪郭軌道が複雑な場合には,輪郭誤差のリアルタイム計算は困難である。本研究では,送り駆動系の目標位置において,送り駆動系の動特性を輪郭軌道の接線方向と法線方向に関する誤差動特性に完全に座標変換し,接線方向と法線方向の誤差を独立に抑制できる方法を前年度提案した。この方法では接線方向誤差を抑制するための制御器ゲイン(接線方向ゲイン)を小さく設定できることから,制御入力変動を小さくしつつ同程度以上の性能を確保でき,また制御系の安定性も向上する。しかし,接線方向ゲインを小さく設定した場合に,目標位置における法線方向誤差と実際の輪郭誤差の乖離が大きくなり,実際にはこのゲインを小さくできない場合が生じた。本年度は,この問題を解決するために,目標位置のリアルタイム修正を施す方法を提案した。さらに高精度制御のために非線形摩擦の影響を考慮する機能を付加した。摩擦特性は未知であるため,適当な摩擦モデルを仮定し,このパラメータをリアルタイム推定する方法が提案されているが,Stribeck効果を表すためのパラメータは非線形項に現れるため,この推定は一般に困難である。本研究ではこのパラメータに適当な値を仮定し,このことによる誤差をロバスト制御により補償する方法を考案した。以上の制御方法をX-Yテーブルに応用し複数の輪郭軌道に対して実験的に有効性を確認した。本方法では制御入力変動を小さく抑えつつ同程度以上の性能を得ることができることから,省エネルギー化をもたらし,量産加工に適した方法であると考える。

The working machine is used to make the law, and the working object is in the shape of the machine. The signal is used to make the signal. The existing method is correct, and the tracking system should be sent to both parties to check the necessary information on the design of the control system, and the controller should make sure that it is necessary to correct the problem. Please tell me how to make a copy of the road, and make a calculation. The purpose of this study is to provide information about the location of the motor system, the characteristics of the motor system, the direction of connection, the direction of connection, the direction of normal, the characteristic of differential motion, the direction of connection, the direction of normal, the difference of direction, the independent suppression of the method proposed in the previous year. The control method makes sure that the connection direction error suppresses the connection direction error, sets the setting of the connection direction controller, sets the control force, and ensures that the performance is guaranteed to the same extent, and the stability of the control system is improved. The connection direction, the connection direction, the small setting, the target position, the normal direction, the direction of the normal, the direction of the line, the direction of the normal line, the direction of the This year, we will discuss how to solve the problem and propose a proposal for the implementation of the proposed method. In order to control the non-linear friction system with high precision, the machine can be used to increase the cost. When the friction property is unknown, the The purpose of this study is to determine the accuracy of the method of examination. The above "control method" XmurY is used to confirm that there is an error in the copy number of the system. In this method, the control force is used to reduce the performance of more than the same level of performance, so that it is not necessary to improve the performance of the system, and the method of processing is not required.

项目成果

多軸送り駆動系のロバスト輪郭制御

多轴进给驱动系统的鲁棒轮廓控制

• 发表时间: 2005
• 期刊: 2005年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集
• 作者: 内山直樹;佐野滋則;高木章二;山崎和雄
• 通讯作者: 山崎和雄

多軸送り駆動糸のロバスト適応輪郭制御

多轴喂纱驱动纱线的鲁棒自适应轮廓控制

• 发表时间: 2006
• 期刊: 2006年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集
• 作者: 内山直樹;佐野滋則;高木章二;山崎和雄
• 通讯作者: 山崎和雄

Naoki Uchiyama, Shoji Takagi, Shigenori Sano, Kazuo Yamazaki

内山直树、高木正司、佐野茂德、山崎一夫

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proceeding of the 11th IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation
• 作者: Naoki Uchiyama;Shoji Takagi;Shigenori Sano;Kazuo Yamazaki
• 通讯作者: Kazuo Yamazaki

Design of Discrete-Time Adaptive Repetitive Controllers and Application to Feed Drive Systems

离散时间自适应重复控制器设计及其在进给驱动系统中的应用

• 发表时间: 2007
• 期刊: Proceedings of the Institute of Mechanical Engineers, Part I : Journal of Systems and Control Engineering 221(1)
• 作者: Naoki Uchiyama;Shoji Takagi;Shigenori Sano
• 通讯作者: Shigenori Sano

非線形摩擦の影響を考慮した送り駆動系の輪郭制御

考虑非线性摩擦影响的进给驱动系统轮廓控制

• 发表时间: 2007
• 期刊: 2007年度精密工学会春季大会学術講演会論文集
• 作者: 内山直樹;佐野滋則;高木章二;山崎和雄
• 通讯作者: 山崎和雄