非定常制御手法を用いた複数制御モードのなめらかな切り換えとその応用

非稳态控制方法多种控制模式平滑切换及其应用

• 批准号: 16760184
• 负责人: 原 進
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Toyota Technological Institute
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16760184/
• 关键词: 非定常制御; 適応制御; モード切り換え制御; 人間-機械系; 運動制御; 位置決め; サーボ制御; 振動制御; 最適制御; 位置決め制御; 柔軟構造物; 非定常制御; 適応制御; モード切り換え制御; 人間-機械系; 運動制御; 位置決め; サーボ制御; 振動制御; 最適制御; 位置決め制御; 柔軟構造物

本研究では目的として,複数制御モードからなる各種問題に対し,非定常最適制御や関連する手法の適応能力を飛躍的に向上させるための制御器設計論を展開することとしている.その上で,特に重要な応用対象と思われる人間-機械系の制御問題への具体的な応用方法を確立することがさらなる目的となっている.以上の目的を踏まえ,本年度交付申請書における研究実施計画では,次の2点の実施を予定した.第一点は制御器設計論の展開として,制御対象のパラメータ変動等に対して適応性を付与した適応的非定常制御手法をレギュレータ形式により昨年度すでに提案していたが,本年度は各種運動制御でより一般的に使われるサーボ系の形式での提案を試みることである.第二点は,力覚センサレスで人間-機械系のモード切り換え型制御を実現することであり,さらに,研究代表者がこれまでに提案してきた他の手法とあわせて,人間-機械系の実機への実装と,その有効性の検証を行うことである.上記第一点目の内容に関しては,精密情報機器等で広く用いられる,速度サーボから位置サーボに切り換わる制御問題を取り上げ,新たに考えた適応的非定常サーボ制御手法を本問題に適用し,その有効性を数値計算と実験により明らかにした.第二点目の内容に関しては,制御対象の加速度計測に基づくインピーダンス制御法を応用した,力覚センサレスのモード切り換え型制御手法を提案した.さらに,独立行政法人産業技術総合研究所が所有する実機スキルアシストを対象としてこれまでに提案したモード切り換え型制御手法の有効性を確認した.第二点目に対する二つの成果はすでに学会論文集に投稿され,現在校閲中である.

这项研究旨在开发一种控制器设计理论，以极大地提高非平稳性最佳控制和相关方法的适应能力，以解决由多种控制模式组成的各种问题。此外，进一步的目标是为人机控制问题建立特定的应用方法，这对于应用尤为重要。基于上述目标，在今年的赠款申请表的研究实施计划中计划了以下两点。第一点是开发一种自适应非平稳控制方法，该方法在控制器设计理论的开发中可以适应参数变化等，该方法已经在去年的调节器格式中提出，但是今年我们试图提出一种在各种运动控制中更常用的伺服系统格式。第二点是实现没有力传感器的人机系统的模式切换控制。此外，与主要研究者提出的其他方法一起，在实际机器上实施了人机系统并验证其有效性。关于上面的第一个点，从速度伺服器转换为位置伺服器的控制问题（广泛用于精确信息设备），并将其新近考虑的自适应非平稳性伺服控制方法应用于此问题，并通过数值计算和实验阐明了其有效性。关于第二点，提出了一种无力传感器模式切换方法，该方法基于目标控制的加速度测量了阻抗控制方法。此外，到目前为止，迄今为止提出的模式切换方法的有效性已得到证实，该方法是由美国国立高级工业科学技术研究所拥有的实用机器技能辅助工具。第二点的两个结果已经提交给学术会议的论文收集，目前正在审查中。