適応スイッチング制御理論とその応用に関する研究

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まず,線形レギュレーション制御問題に対して,構造化されたパラメータ誤差及びノイズがある場合に,状態変数フィルタの有無による,Supervisorにおける切換時間間隔の下限を与える式を導いた.それを用いて切換時間間隔が短いSupervisorと適応スイッチングサーボ制御系の設計法を確立した.そのために付随システムを導入し,状態変数フィルタを設計し,スイッチングするための評価値を作り,コントローラの間の切換を行うためのアルゴズムを作った.この設計法を適応スイッチングレギュレーション制御問題(ロープ長が未知のクレーンの防振制御)と適応スイッチングトラキング制御問題(非線形補償付き手先荷重が未知のロボットの軌跡制御)に適用した.シミュレーシュン及び実機試験を行い,満足な結果を得られた.次にrigidロボットのトラッキング制御問題における非線形適応スイッチングトラッキング制御問題を考えた.いくつかの新しい結果を得た.1.アーム角とアーム角速度を用いた非線形適応トラッキングコントローラを提案した.2.アーム角だけを用いた非線形適応トラッキングコントローラを提案した.アーム角速度を推定するために非線形オブザ-バを提案した.3.1と2で得た非線形適応トラッキングコントローラの漸近安定性や指数安定性などの性質及びそれらの成立条件が分かった.4.適応スイッチング手法を用いると,1と2で開発した非線形適応トラッキングコントローラの性能を大幅に改善できることがわかった.最後に柔軟関節を持つロボットのトラッキング制御問題においても非線形適応スイッチングトラッキング制御問題を考えた.そのためモータ角とモータ角速度だけを用いて非線形適応トラッキングコントローラを提案した.シミュレーシュンによって,その有効性を確認できた.