仮想目標値を用いるサーボ系設計法とフレキシブルアーム同時最適化への応用

利用虚拟目标值的伺服系统设计方法及其在柔性臂同步优化中的应用

• 批准号: 11750187
• 负责人: 清田 高徳
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750187/
• 关键词: 制御系設計; 仮想目標値; 振動制御; ファジィ多目的最適化; 遺伝的アルゴリズム; 最適制御; 同時最適化

1.仮想目標値を用いるサーボ系設計:線形定常連続時間系と離散時間系の1型サーボ系に対し,時間領域において過渡応答区間における目標値を時変とすることによって新たな設計の自由度を導入し,過渡特性の改善を行う設計法を提案した.この制御は公称値に対しては有効であるが,時間領域における制御則をそのまま周波数領域で表すと,ロバスト性が失われ,未知のステップ状外乱やパラメータ変動に対しては定常偏差が生じるという問題がある.そこで,その対策として,ロバストな構造を持つサーボ系に仮想目標値フィルタを付加する設計法を提案した.本手法をフレキシブルアーム制御に適用し,シミュレーションにより,その有効性を確認した.さらに,2次形式評価関数にとらわれない評価を設定し,それを最適化する制御系(制御器)の設計に関する研究を行った.(3.参照)2.制御系と構造系の同時最適化:同時最適化問題を,複数個の目的関数と制約条件を持ったファジィ多目的最適化問題として定式化し,最適化手法として遺伝的アルゴリズムを用いる設計法を提案した.本手法では,意志決定者の持つ知識や経験などあいまいな要因の設計への導入が容易となる.本手法を,フレキシブルアームより単純な構造であるアクティブサスペンションシステムの設計例に適用し,有効性を確認した.3.遺伝的アルゴリズムを用いた制御系設計:制御系の設計問題をファジィ多目的最適化問題として定式化し,遺伝的アルゴリズムによって制御器に含まれる設計パラメータを決定する手法を提案し,研究を行った.本手法では,時間領域と周波数領域において,評価関数や制約条件をいくつでも考慮することができ,制御器の次数も任意に設定できる.4自由度の振動制御ベンチマーク問題に本手法を適用し,その有効性を示した.

1。使用虚拟目标值的基于伺服的设计：通过更改连续时间系统和离散时间系统的1型伺服系统的瞬态响应部分中的目标值改善瞬态特征的设计方法。类似步骤的稳定偏差和类似于台阶的参数波动，因此，作为对策，我们提出了一种设计方法，该方法将虚拟目标值滤波器添加到具有强大结构的伺服系统使用。函数（3。见）。 。通过遗传算法在控制中设计的多种抗化问题应用于自由度振动控制基准问题的程度，表明其有效性。

项目成果

Takanori KIYOTA: "Optimal Controls of SISO Type-1 Digital Servo Systems Using Virtual Command Signal"Proc.38th IEEE Conf.on Decision and Control. 3920-3925 (1999)

Takanori KIYOTA：“使用虚拟命令信号的 SISO Type-1 数字伺服系统的最优控制”Proc.38th IEEE Con​​f.on Decision and Control。

清田高徳 他: "1入出力離散時間1型サーボ系の仮想目標値フィルタ"第39回計測自動制御学会学術講演会予稿集. CD-ROM. (2000)

Takanori Kiyota 等：“1 输入/输出离散时间 1 型伺服系统的虚拟目标值滤波器”第 39 届仪器与控制工程师学会学术会议论文集（2000 年）。

Takanori KIYOTA et al.: "New Multiobjective Fuzzy Optimization Method and Its Application"Proc.of the 2000 American Control Conference. Vol.6. 4224-4228 (2000)

Takanori KIYOTA 等：“新的多目标模糊优化方法及其应用”Proc. of 2000 American Control Conference。

Yasutaka TSUJI et al.: "A Design Method of Vibration Control System Using Multi-objective Fuzzy Genetic Algorithms"Proc.of the 5th Int.Conf.on Motion and Vibration Control. Vol.2. 847-852 (2000)

Yasutaka TSUJI 等人：“使用多目标模糊遗传算法的振动控制系统设计方法”Proc.of the 5th Int.Conf.on Motion and Vibration Control。