安定化逆システムによる高分子圧電マイクロフレキシブルマニピュレータの制御

稳定逆系统控制聚合物压电微柔性机械手

基本信息

批准号：
05750230
负责人：
佐々木実
金额：
$ 0.51万
依托单位：
Gifu 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：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至 1994
项目状态：
已结题

项目摘要

従来の逆システムを用いた制御においては、モデリングやパラメータ推定の誤差や外乱の影響及び負荷の変動によるパラメータ変動に弱く、安定な制御系が構成できない欠点があった。また、高分子圧電素子材料の応力-歪曲線にはヒステリシスが存在し、この非線形性のため余り良い先端の位置きめ精度や高速応答性は得られなかった。そこで本研究は、安定化逆システムによる外乱抑圧制御を利用した新しいフレキシブルマイクロマニピュレータの高速・高精度先端位置ぎめ制御法を確立することを目的とし、以下のような研究を行い、いくつかの有用な知見を得た。安定化逆システムをもちいたフレキシブルマイクロマニピュレータの高速・高精度先端位置ぎめシステムの設計方法を確立するために1.現在までに、研究代表者らが見いだした積層板理論を用いたマイクロマニピュレータモデルにより制御対象をモデル化し、外乱推定器を用いたフィードフォワード補償の外乱抑圧効果について、シミュレーションによりその周波数特性やコントローラの制御性能に対するサンプル周期やパラメータ変動に対する影響について検討し、制御アルゴリズムを設計した。2.上記の結果に基づき、圧電素子を用いてマイクロマニピュレータを製作し、現有のパーソナルコンピュータにA/D・D/A変換器を付加したものを用いて、ソフトウェア的に外乱推定器を模擬した逆システムを構成し、レーザー変位計によって先端位置を計測し、フィードバックさせる、先端位置ぎめ実験を行い、従来の逆システムのみのものと比較した結果、外乱抑圧特性に優れた制御系の設計方法であることが確認された。

由于建模，参数估计，外部干扰的影响和负载波动的影响，使用常规反向系统的控制在参数波动中较弱，并且无法配置稳定的控制系统。此外，分子试验材料的应力 - 应变距离线具有滞后，由于这种非线性，没有很好的尖端和高速响应。因此，这项研究是建立一种使用稳定反向系统的新灵活微型瘤的高速尖端位置控制方法，并进行了一些有用的研究。为了建立一种高速和高处，高精油，高精确混合物位置的设计方法，该方法具有稳定的反向系统，将控制算法设计为在控制对象上建模。 - 使用外部干扰估计以及对样本周期的影响和参数波动对控制器的控制性能的影响。 2。基于上述结果，使用压电元件产生微型九片，并将A/D/D/A转换器添加到当前的个人计算机上，以模拟软件估算设备。提示位置由激光位移量表测量，执行高级位置并执行高级位置，并且仅将其与常规反向系统进行比较，它是一种具有极好滥用抑制的控制系统的设计方法特征。