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負荷側エンコーダ情報を用いた２慣性系の精密な力制御

利用负载侧编码器信息对二惯量系统进行精确力控制

基本信息

批准号：
16J02698
负责人：
山田翔太
金额：
$ 2.18万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

精密な力制御のためには，精密な力の推定が必要となる．本研究では，駆動側及び負荷側エンコーダを用いる場合に2慣性系のモデル化誤差及び測定誤差の影響を低減するために，モータ側パラメータを用いて軸トルクを推定する手法と伝達部パラメータを用いて軸トルクを推定する手法という，2つの従来手法における軸トルク推定値を合成し，正確な負荷側外力推定を可能にするアルゴリズムを提案した。更に，システムが軸トルクセンサを持っている場合は，2つの従来手法から推定される軸トルク推定値だけで無く，軸トルクセンサから得られる軸トルクセンサ値を用いることができる。この3つの値をモデル化誤差やセンサの測定誤差を考慮して合成することで更なる推定精度の向上が期待できる。これらの値を合成する割合を負荷側外力推定値の分散が最小になるようにオンラインで最適化する手法を提案し，従来手法よりも正確な推定を実現した。10000回といった統計的なシミュレーションによって，提案法の優位性を確認し，また実験によってもその優位性を確認した。本研究の前半部分は，オーストラリアのケアンズで開催された国際会議the 27th International Symposium on Industrial Electronics (ISIE)にて発表を行い，軸トルクセンサの利用に関しては，アメリカ，ミルウォーキーで行われた国際会議The 2018 American Control Conferenceに発表，最小分散推定を実現するために合成する割合を決めるゲイン設計法に関しては奈良で行われた，The SICE Annual Conference 2018 (SICE 2018)で発表をした。なお，本研究内容はIEEE Transactions on Industrial Electronicsに投稿を検討中である。

Precise force control is necessary for precise force estimation. This study aims to minimize the influence of inertial system errors and measurement errors on the dynamic and load-side applications, and to synthesize the estimation of inertial system errors and measurement errors on the load-side applications. The correct load side external force estimation is possible. In addition, if the system is not stable, the system will be able to estimate the estimated value of the system. 3. The estimation accuracy is expected to be improved by considering the estimation error and the estimation error. A method for estimating the load side external force is proposed to minimize the load side external force and to estimate the load side external force. 10000 return statistics to confirm the superiority of the proposed method. The first half of this study was presented at the 27th International Symposium on Industrial Electronics (ISIE) and the 2018 American Control Conference. The SICE Annual Conference 2018 (SICE 2018) was held in Nara. This paper discusses IEEE Transactions on Industrial Electronics.