協調目標値設計とそのメカニカルシステムへの応用

协同目标值设计及其在机械系统中的应用

基本信息

批准号：
06750244
负责人：
江上正
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Kanagawa 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：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

ロボットの経路制御、工作機械の形状切削制御などメカニカルシステムの制御を行う場合には、トータルシステムとしてはサーボ系の構成のみならず、そのサーボ系に与えられるべき目標値の設計も重要な要素となる。しかし、従来は制御系の設計については種々議論されているが、その制御系に加える目標値の設計については余り関心が払われていない。本研究ではこのような観点から制御系の特性を考慮した実時間の仮想目標値設計法を提案した。これは従来のように制御系と目標値をそれぞれ独立に設計するのではなく、制御系の特性を考慮しながらこれと協調して、本来の目標値への追従性を改善するような仮想目標値を実時間で設計するものである。この仮想目標値は制御系の情報を用いて、オンラインでフィードバック的に設計されるため、パラメータ変動や外乱にも対処可能となる。また様々な制御系に追加的に用いることができ、設計が容易であるという特長を持つ。本研究ではこの実時間仮想目標値をエアスライドリニアモータの外乱抑制制御や3リンクDD(ダイレクトドライブ)ロボットの経路制御に応用し、その有効性について実験的に検討を行った。そして実時間仮想目標値を用いることにより、ゲイン特性や位相特性が大幅に改善され、時間応答や経路応答に対しても大きな効果が得られることを確認した。

当机械系统（例如机器人控制和形状切割机器）控制机械系统时，不仅是伺服系统，而且还应给予伺服系统的目标值的设计也是我的重要因素。但是，过去，控制系统的设计是通过各种方式讨论的，但是在控制系统中添加的目标值的设计并不是很有意识。在这项研究中，我们为实时提出了一种虚拟目标值设计方法，该方法从这个角度考虑了控制系统的特征。这不会像过去一样独立设计控制系统和目标值，而是要与控制系统的特征合作提高原始目标值的跟踪性。该虚拟目标值是在线设计的，并使用基于控制的信息在线反馈，以便可以处理参数波动和外部干扰。它也用于各种控制系统，并具有易于设计的功能。在这项研究中，将实际时间虚拟目标值应用于空气滑板电动机的OUT - 控制控制控制以及3-链接DD（直接驱动）机器人的路径控制，并对有效性进行了实验检查。据证实，使用实际时间虚拟目标值的使用极大地改善了增益特征和相位特征，并且对时间和路线响应产生了很大影响。