柔軟マルチボディシステムの分散振動抑制制御に関する研究

柔性多体系统分布式振动抑制控制研究

• 批准号: 08750257
• 负责人: 花島 直彦
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Muroran Institute of Technology
• 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: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750257/
• 关键词: 柔軟構造物; マルチボディシステム; 分散制御; 振動抑制; 制振制御; ロバスト制御; DVFB制御; ロバストモデルマッチング

柔軟マルチボディシステムは複数の低剛性(振動を生じやすい)の物体(ボディ)をつなぎ合わせた構造を持ち,そのつなぎ目が関節のように動くシステムである.その代表例に多自由度マニピュレータ,宇宙構造物などがある.柔軟マルチボディシステムは力学モデルが非常に複雑になり,その動きの解析や制御なども容易ではないが,近年その重要性が増してきている.本研究課題では,研究代表者が以前より提案していた柔軟構造物の制振制御法を,柔軟マルチボディシステムのような非常に多くの入出力を備えているシステムに適用できるよう拡張を行なった.この方法を利用すれば,比較的簡単に柔軟マルチボディシステムの分散振動抑制制御が実現可能である.従来法でも,各ボディの制振制御を局所的に行う分散振動抑制制御の実現は可能であった.ところが,各ボディにセンサ(計測器)やアクチュエータ(動力機)が複数設置され,非常に多くの入出力を備える柔軟マルチボディシステムには適用できなかった.今回の拡張でこのようなシステムにも簡単に分散振動抑制制御が実現できる制御法が提案できた.さらに,本研究課題では昨年度まで構築していた実験装置をマルチボディシステムの実験が可能なように拡張を行なった.従前の装置は1リンク系であったが,改良により最大3リンクまで実現可能になった.また,振動を計測するための計測機器などの追加も行なった.今年度は制御については理論の提案のみであったが,改良を施した実験装置により,今後この理論の検証を行なう予定である.

柔性多体系统具有结合多个低分（容易振动）物体（身体）及其关节像关节一样移动的结构。典型的示例包括多重自由度操纵器和空间结构。灵活的多体系统在机械模型中变得非常复杂，对其运动的分析和控制并不容易，但是近年来它们的重要性一直在增加。在本研究主题中，主要研究者先前提出的灵活结构的振动控制方法已扩展，以允许应用于具有大量输入和输出的系统，例如灵活的多体系统。使用此方法，可以相对容易地实现灵活多体系统的分布式振动抑制控制。在常规方法中，可以定位每个身体的振动控制。可以实现分布式振动抑制控制。但是，每个机构都安装了多个传感器（测量仪器）和执行器（电动机）（电动机），并且不适用于具有大量输入和输出的灵活多体系统。通过这种扩展，提出了一种控制方法，该方法允许对此类系统进行轻松的分散振动控制。此外，在这个研究主题中，去年构建的实验设备扩大了，以允许对多体系统进行实验。以前的设备是一个单链接系统，但是有了改进，最多可以实现多达三个链接。此外，还增加了用于测量振动的测量设备。今年，仅提出了对控制的理论，但是改进的实验装置将在将来验证该理论。

项目成果

花島直彦: "DVFB制御を保持するロバストモデルマッチングの拡張" システム制御情報学会論文誌. 第10巻第5号(発表予定). (1997)

Naohiko Hanajima：“保留 DVFB 控制的鲁棒模型匹配的扩展”《系统、控制和信息工程师学会汇刊》，第 10 卷，第 5 期（待出版）。