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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05650383/
• 关键词: 繰返し制御; ディジタル・ロバスト制御; H_∞制御; 分散型CADシステム; 演算時間遅れ; 混合状態空間表現; サンプリング周期; ディジタル・サーボシステム

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。

这项研究的结果如下所示。 （1）最佳数字鲁棒伺服系统的设计理论1。我们提出了一种基于混合状态空间表示的浪费时间系统设计数字最佳控制系统的方法。当评估索引时，使用了h_2/h_∞标准，考虑了样本间点响应，并得出了等效的离散时间H_2/H_∞控制问题。此外，从rikatch方程中得出了一种计算算法，这对于从rikatch方程中找到最佳解的必要条件而不会浪费时间。 2。上述结果已扩展到伺服设计方法，例如重复对照。此外，研究了重复对照的数字稳定稳定条件。 3。基于上述设计方法的最佳设计方法的包装在已经正在开发的UNIX系统的分布式CAD系统上实现，并确认了上述设计方法的有效性。 4。目前，基于上述结果，我们正在定量检查采样周期的影响以及浪费时间对控制性能的影响。 （2）将上述设计理论应用于占据LSI制造中重要位置的步进器的数字重复控制，并确认了其有效性，并准备了使用Steppers Pilot设备的实验设备。此外，我们创建了一个设计环境，该环境可以通过将系统与分布式CAD系统相结合，使系统与实验结合使用。将来，我们计划通过使用计算时间延迟来实验最佳数字重复控制器来阐明采样期与控制性能之间的关系。

项目成果

H.Fujioka,S.Hara: "HS Module:An Xmath Package for Sampled-Data Systems" 第4回MATRIXユーザー会資料. (1993)

H.Fujioka、S.Hara：“HS 模块：采样数据系统的 Xmath 包”第四届 MATRIX 用户会议材料（1993 年）。

S.Hara et al.: "Synthesis of Robust Servo Compensa for Based on H_∞ Control" ACC'94. (発表予定). (1994)

S.Hara 等人：“基于 H_∞ 控制的鲁棒伺服补偿的综合”ACC94（待提交）。