むだ時間を含む連続時間系に対するディジタルロバストサーボ系の設計

包括死区时间的连续时间系统的数字鲁棒伺服系统设计

基本信息

批准号：
05650383
负责人：
原辰次
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の成果を以下に示す。(1)最適ディジタルロバストサーボ系の設計理論1.混合状態空間表現に基づいて無駄時間系に対するディジタル最適制御系の設計法を提案した。評価指標としてはサンプル点間応答を考慮したH_2/H_∞ノルムを用い、等価な離散時間H_2/H_∞制御問題を導出した。さらに、最適解を求めるために必要となるリカッチ方程式を、無駄時間のないリカッチ方程式から求める計算アルゴリズムを導出した。2.上記結果を繰返し制御などサーボ系設計法へ拡張した。また、繰り返し制御のディジタルロバスト安定化条件について検討した。3.上記設計法に基づく最適設計法のパッケージを既に開発中のUNIXシステムの分散型CADシステム上に実現し、上記設計法の有効性を確認した。4.現在、上記結果に基づきサンプリング周期と無駄時間の大きさが制御性能に与える影響を定量的に検討している。(2)ステッパのディジタル繰返し制御への応用LSI製作において重要な位置を占めるステッパの制御に上記設計理論を適用し、その有効性を確認するため、ステッパのパイロット装置を用いた実験装置を準備した。また、システムと分散型CADシステムとを結合し、実験と一体化できる設計環境を整備した。今後、演算時間遅れを考慮した最適ディジタル繰返しコントローラ実験により、サンプリング周期と制御性能との関係を明らかにする予定である。

本研究的结果如下所示。 (1)最优数字鲁棒伺服系统设计理论 1、提出了一种基于混合状态空间表示的死区时间系统数字最优控制系统设计方法。以考虑样本点之间响应的H_2/H_∞范数作为评价指标，推导了等效离散时间H_2/H_∞控制问题。此外，我们不浪费时间地从Riccati方程中导出了一种计算Riccati方程的计算算法，这是找到最优解所必需的。 2、将上述成果推广到重复控制等伺服系统设计方法中。我们还研究了重复控制的数字稳健稳定条件。 3.在已开发的UNIX系统分布式CAD系统上实现了基于上述设计方法的一揽子优化设计方法，验证了上述设计方法的有效性。 4.目前，基于上述结果，我们正在定量考察采样周期和死区时间对控制性能的影响。 (2)在步进数字重复控制中的应用为了将上述设计理论应用于在LSI生产中发挥重要作用的步进控制，并确认其有效性，我们准备了一个使用步进先导装置的实验装置。此外，该系统还与分布式CAD系统相结合，创建了一个可以与实验集成的设计环境。未来，我们计划通过考虑计算时间延迟的最优数字迭代控制器的实验来阐明采样周期和控制性能之间的关系。