生産方式の変革に対応した制御対象のモデルを使わない振動制御技術の開発

响应生产方式的变化，开发不使用控制目标模型的振动控制技术

• 批准号: 22KJ0066
• 负责人: 米沢 安成
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0066/
• 关键词: アクティブ振動制御; モデルフリー制御; スライディングモード制御; 最適化

初めに，振動制御を行う周波数帯域内でモデルフリー振動制御を実現するために，先行研究にて提案された設計条件を参考にして仮想構造物を設計した．そして，アクチュエータモデル及び仮想構造物のモデルから，モデルフリー制御器を設計するための状態方程式を導出した．次に，導出した状態方程式を基に，モデルフリー振動制御器を設計した．具体的には，先行研究にて提案された，切換超平面上での状態のダイナミクスが最適となるような切換超平面の設計法，及びリアプノフ関数法に基づくスライディングモードの存在条件を参考にして，仮想構造物に基づくモデルフリースライディングモード制御器を設計した．続いて，ダイナミックセル生産方式における産業ロボット用架台の振動問題への適用を見据え，モデルフリー制御系のためのオンラインチューニング手法を構築した．具体的には，設計したモデルフリースライディングモード制御系に対して，確率的最適化アルゴリズム及び観測出力に基づく制御器のオンラインチューニング機構を導入した．そして，提案する制御系の有効性を検証するための数値解析プログラムを構築した．最後に，当該プログラムを使用した振動制御シミュレーションによって，モデルフリースライディングモード制御器やオンラインチューニング機構の特性を精査した．上記と関連し，得られた成果は，査読付き国際誌における学術論文，及び国内外の学術会議において発表されている．

In the initial stage, the vibration control is implemented in the frequency domain. The equation of state for the design of a control device is derived from the equation of state for the design of a control device. Next, the equation of state is derived. Specifically, the paper studies the design method of switching hyperplane and the reference of the existence condition of basic hyperplane by using the correlation method, and designs the control device for basic hyperplane. The vibration problem of industrial rack is discussed in detail, and the vibration control system is constructed. Specifically, the design and optimization of the control system and the introduction of the control mechanism of the basic control device are introduced. In addition, the proposed control system has been proved to be effective and the numerical analysis of the system has been carried out. Finally, when the software is used, the vibration control system is used to examine the characteristics of the vibration control system. The above is a summary of the achievements of the academic papers published in international journals and academic conferences held at home and abroad.

项目成果

Experimental study of model-free vibration control based on a virtual controlled object considering parameter uncertainty of actuator

• DOI: 10.1177/09544062221140814
• 发表时间: 2022-12
• 期刊: Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science
• 作者: Ansei Yonezawa;Heisei Yonezawa;I. Kajiwara

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ResearchGate

• DOI: 10.5195/jmla.2019.643
• 发表时间: 2019-04-01
• 期刊: Journal of the Medical Library Association : JMLA
• 作者: O’Brien K

Noise Tolerance of Online Self-Tuning Mechanism for Model-Free Vibration Controller Based on a Virtual Controlled Object

• DOI: 10.1109/iccma56665.2022.10011456
• 发表时间: 2022-11
• 期刊: 2022 10th International Conference on Control, Mechatronics and Automation (ICCMA)
• 作者: Ansei Yonezawa;Heisei Yonezawa;I. Kajiwara

Fuzzy-reasoning-based robust vibration controller for drivetrain mechanism with various control input updating timings

• DOI: 10.1016/j.mechmachtheory.2022.104957
• 发表时间: 2022-09
• 期刊: Mechanism and Machine Theory
• 影响因子: 5.2
• 作者: Heisei Yonezawa;Ansei Yonezawa;Takashi Hatano;Shigeki Hiramatsu;C. Nishidome;I. Kajiwara