多重周期ディジタルのロバスト制御系の最適設計ー設計理論の確立と柔軟ア-ム制御への応用ー

多周期数字鲁棒控制系统优化设计-设计理论建立及其在柔性臂控制中的应用-

基本信息

批准号：
03650205
负责人：
原辰次
金额：
$ 1.22万
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：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

(1)ディジタルロバスト制御系の設計理論の確立:本研究では、申請者が既に提案している連続時間系と離散時間系との混合系を統一的に表現できるハイブリッド状態空間表現モデルに基づいて、以下の研究を行なった(裏面研究発表論文参照)。1.ハイブリッド状態空間表現に基づいたロバスト安定条件およびロバスト安定化条件を導出し、連続時間系および離散時間系の条件との比較を行なった。2.上記条件に基づいてディジタルロバストコントロ-ラの3つの設計法、1)極配置を考慮した設計法、2)1型サ-ボコントロ-ラの設計法、3)演算時間遅れがある場合の設計法、を提案した。さらにホ-ルド関数の最適設計法についての検討を行なった。3.上記設計法を既に開発中のUNIXシステム上のCADシステム(CtrlNet)上に実現し、上記設計法の有効性をシミュレ-ションで確認した。(2)柔軟ア-ム制御への応用:センサとしてエンコ-ダに加えて、テレビカメラによる画像計測を用いた多重周期ディジタルコントロ-ラによる柔軟ア-ム制御系を構成し、提案した設計理論の有効性を確認している段階である。すでに、画像計測の特徴抽出アルゴリズムを確立し、単一周期のディジタルロバストコントロ-ラによる実験を行ない、提案した設計法の有効性は基本的に確立している(ロボティクス・メカトロニクス講演会'92で発表予定)。現在、多重周期系の構成について検討中である。

(1)建立数字鲁棒控制系统的设计理论：在本研究中，我们将建立一个混合状态空间表示模型，该模型可以统一表示连续时间和离散时间系统的混合系统，该模型已经被由申请人提出，进行了以下研究（见背面的研究介绍）。 1.我们推导了基于混合状态空间表示的鲁棒稳定条件和鲁棒稳定条件，并将其与连续时间和离散时间系统的条件进行了比较。 2. 基于上述条件，数字鲁棒控制器的设计方法有3种：1）考虑极点配置的设计方法；2）1型伺服控制器的设计方法；3）数字鲁棒控制器的设计方法。提出了存在计算时滞时的鲁棒控制器设计方法。此外，我们研究了保持功能的优化设计方法。 3.上述设计方法在已经开发的UNIX系统上的CAD系统（CtrlNet）上实现，并通过仿真验证了上述设计方法的有效性。 (2)在柔性臂控制中的应用：除了使用编码器作为传感器外，还使用利用电视摄像机进行图像测量的多周期数字控制器构建了柔性臂控制系统，并提出了设计理论的有效性。目前系统正在确认中。我们已经建立了用于图像测量的特征提取算法，使用单周期数字鲁棒控制器进行了实验，并基本确定了所提出的设计方法的有效性（如在机器人和机电一体化会议'92上提出的）。宣布）。我们目前正在考虑多周期系统的配置。