Realization of Robust Acceleration Control Based on Optical Encoder

基于光电编码器的鲁棒加速控制的实现

• 批准号: 19760291
• 负责人: TSUJI Toshiaki
• 金额: $ 2.28万
• 依托单位: Saitama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19760291/
• 关键词: 加速度制御; モーション制御; センサレス制御; 光学エンコーダ; 加速度計測; センサレス計測

光学エンコーダはモーション制御機器の位置を計測するセンサであるが、速度計測・加速度計測に応用した場合にノイズを発生することがモーション制御分野の極めて広範に亘る領域での課題となっている。そこで光学エンコーダの情報に基づく高精度加速度計測技術を確立し、加速度制御の性能を向上することを目的とし、研究を遂行した。同期計数法と呼ばれる高精度速度計測技術を開発し、加速度計測へと拡張した。本研究の成果は以下の3点に要約される。(1)同期計数法の実装による高精度加速度制御の実現と計測精度の定量的評価(2)エンコーダのスリット間隔誤差など理論上現れない技術的課題の解決(3)本技術を実装した多自由度ロボットによる高精度モーション制御の実現まず、同期計数法の理論的検証を実施した後に一自由度のフライホイール制御系にこれを実装し、加速度制御の性能が従来のものよりも向上されることを確認した。また、加速度制御手法の拡張であるセンサレス力計測に本技術を応用し、力センサとの比較により、その計測性能を評価した(成果(1))。当初はエンコーダのスリット間隔の不均一性に起因して所望の性能が得られなかったが、スリット間隔の不均一性を無効化する手法を提案し、実装することによって理論に近い性能が得られることが確認された(成果(2))。3 次元多自由度ロボットおよび自律移動台車に本技術を実装し、衝撃緩和動作をはじめとする高度な運動が実現されることを実験的に示した(成果(3))。また、本研究の副次的な効果として(a)光学エンコーダに基づく広帯域躍度計測が可能となること、および(b)マルチレートサンプリング制御との組み合わせにより更なる性能向上が図られること、が明らかになった。

The optical system controls the position of the engine, the position of the engine, the acceleration of the velocity, and the acceleration of the speed. the equipment is used to control the system. On the basis of the optical system, the high precision acceleration measurement technology is established, the acceleration control performance is improved, and the research is carried out. The simultaneous counting method calls for the development of high-precision speed measurement technology and acceleration measurement. The results of this study are summarized in the following three points. (1) the simultaneous calculation method is used to control the accuracy of high-precision acceleration control. (2) it is necessary to solve the problems in the theory of error separation. (3) this technology is equipped with multi-degree-of-freedom equipment, high-precision equipment, high-precision equipment, and high-precision equipment. In the theory of the simultaneous counting method, there is an one-degree-of-freedom system with one degree of freedom, and the acceleration control system is designed to improve the performance of the system. The method of acceleration control is used to calculate the performance of this technology (result (1)). In the first place, the cause of the non-uniformity caused by the expected performance, the non-uniformity of the proposal, the theory of performance and the results (result (2)). Three-dimensional multi-degree-of-freedom equipment, equipment, and motion equipment, equipment, and action of this technology are highly effective. The results show that the performance is not satisfactory (result (3)). In the second part of this study, the results show that: (a) in the field of optical research, it is possible to improve the performance of the system.

项目成果

制御器のコンポネント化理論に基づく例外処理の実装

基于控制器组件化理论的异常处理实现

• 发表时间: 2008
• 作者: 辻俊明;羽生良輔;金子裕良;阿部茂
• 通讯作者: 阿部茂

ロボティクスのための高精度速度計測法

机器人高精度速度测量方法

• 发表时间: 2007
• 作者: 羽生良輔;辻俊明;金子裕良. 阿部茂;Toshiaki Tsuji;辻 俊明
• 通讯作者: 辻 俊明

"制御器のコンポネント化理論に基づく例外処理の実装,"

《基于控制器组件化理论的异常处理的实现》

• 发表时间: 2008
• 作者: 辻 俊明;羽生 良輔;金子 裕良;阿部茂
• 通讯作者: 阿部茂

辻 俊明 他, ファナックFA ロボット財団論文賞, ファナックFA ロボット財団2008年3月

Toshiaki Tsuji 等人，Fanuc FA 机器人基金会论文奖，Fanuc FA 机器人基金会 2008 年 3 月

A controller design method based on functionality

一种基于功能的控制器设计方法

• 发表时间: 2007
• 期刊: IEEE Trans. on Industrial Electronics 6
• 作者: T. Tsuji;T. Hashimoto;H. Koba yashi;M. Mizuochi;K. Ohnishi;辻 俊明;Toshiaki Tsuji
• 通讯作者: Toshiaki Tsuji