Research on Practical Design Method for Vibration Control of a Magnetic Levitation System by Application of Inverse Problem

应用反问题的磁悬浮系统振动控制实用设计方法研究

基本信息

  • 批准号:
    09650473
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.24万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1997
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1997 至 1999
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

For the last three years we have tackled several problems in order to obtain a robust control design method for vibration control of a magnetic levitation system from the viewpoint of practicality and inverse problem.First, as its basis, we have established a consistent method to estimate unmodeled dynamics using closed loop identification, and then design a vibration control system using HィイD2∞ィエD2 control theory. As a result, it turned out that it is vital for suppression of spillover to shape the frequency gain characteristics of the closed-loop transfer function from sensor noise to output, called as the complementary sensitivity function, so as to have that of a notch filter.Based on this observation, we have reconsidered the basic results obtained above form the viewpoint of practicality, and tried to extend the existing useful ILQ design method so as to treat the above frequency shaping problem. The key to it lies in the extension of a usual state observer used in ILQ design to linear function observer by introducing an additional design freedom. In both cases of full-order and minimal-order state observers, we have clarified analytically the class of complementary sensitivity functions that can be shaped by the ILQ controller with such a design freedom of observer. We then proposed a novel frequency shaping method using this type of controllers, and confirmed its usefulness experimentally. As a result, we have succeeded in designing a low-order controller of dimension as reduced by one third, compared with the HィイD2∞ィエD2 controller. In the case of minimal order observer, moreover, we have proposed a two-step design method achieving nominal performance first and robust performance afterward by utilizing an additional design freedom. In this design, the resulting controller turned out to have lower dimension, compared with the one based on a full-order observer.
在过去的三年中,我们已经解决了几个问题,以便从实用性和逆问题的角度获得强大的控制设计方法,用于振动控制磁性悬浮系统。首先,我们已经建立了一种一致的方法,可以使用HII D2∞D2Control Toection使用HII D2D22222的振动控制系统来估算未建模的动态,然后使用封闭的LOOP识别系统进行设计。结果,事实证明,抑制Spilover至关重要的是塑造从传感器噪声到输出的闭环转移功能的频率增益特征,称为互补的灵敏度功能,以便具有凹口滤波器的函数。基于该观察值,这一观察结果是在此观察结果上,我们重新考虑了上面的基本结果,以将实际的频率扩展到现有的频率上,并远程构成了实际的方法。它的关键在于,通过引入附加的设计自由来扩展ILQ设计中通常的状态观察者来线性函数观察者。在全阶和最小状态观察者的情况下,我们都通过分析阐明了互补灵敏度函数类别,这些互补敏感性函数可以由ILQ控制器以这种观察者的设计自由来塑造。然后,我们使用这种类型的控制器提出了一种新型的频率塑形方法,并通过实验确认了其有用性。结果,与HYID2∞D2控制器相比,我们成功地设计了一个尺寸的低阶控制器,减少了三分之一。此外,在最小秩序观察者的情况下,我们提出了一种两步设计方法,首先通过使用额外的设计自由来实现名义性能,并通过使用额外的设计自由度来实现名义性能。在此设计中,与基于全阶观察者相比,结果控制器的尺寸较低。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
K.Nakashima: "Application of H_∞ control and Closed Loop Indentification to a Multivariable Magnetic Levitation System" Proc.35th Allerton Conf.on Communication,Control and Computing.
K.Nakashima:“H_∞ 控制和闭环识别在多变量磁悬浮系统中的应用”Proc.35th Allerton Conf.on Communication、Control andComputing。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
酒井 雅也: "ループ整形機能を有する ILQ ロバストサーボ系の解析的設計法"計測自動制御学会論文集. 36・4(掲載予定). (2000)
Masaya Sakai:“具有环路整形功能的 ILQ 鲁棒伺服系统的分析设计方法”,仪器与控制工程师学会汇刊 36, 4(待出版)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
酒井雅也: "磁気浮上系の振動抑制を目的とした周波数整形ILQコントローラの設計" システム制御情報学会論文誌. 11・5. 267-276 (1998)
Masaya Sakai:“用于磁悬浮系统振动抑制的频率整形ILQ控制器的设计”系统、控制和信息工程师学会学报11・5(1998)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
酒井雅也: "磁気浮上系の振動抑制を目的とした周波数整形ILQコントローラの設計" システム制御情報学会論文集. 11・5. (1998)
Masaya Sakai:“用于磁悬浮系统振动抑制的频率整形 ILQ 控制器的设计”,系统、控制和信息工程师学会学报,11, 5(1998)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Masaya Sakai: "Design of a Frequency-shaping ILQ Controller to Supperess Vibration in a Magnetic Levitation System"Trans. of the Institute of Systems, Control ans Information Engineers. Vol.11-5. 267-276 (1998)
Masaya Sakai:“设计频率整形 ILQ 控制器以抑制磁悬浮系统中的振动”Trans。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

FUJII Takao其他文献

FUJII Takao的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('FUJII Takao', 18)}}的其他基金

Is nitrous oxide, a greenhouse gas, generated by anammox process?
一氧化二氮是一种温室气体,是由厌氧氨氧化过程产生的吗?
  • 批准号:
    26450105
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 2.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Pathogenicity of anti-U1RNP antibodies in neuropsychiatric systemic lupus erythematous
抗 U1RNP 抗体在神经精神系统性红斑狼疮中的致病性
  • 批准号:
    25461472
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 2.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Effects of Pay-As-You-Go Pension on Macroeconomy
现收现付养老金对宏观经济的影响
  • 批准号:
    24530349
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 2.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Construction of cell-free anammox reaction system
无细胞厌氧氨氧化反应体系的构建
  • 批准号:
    23580123
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 2.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Type I interferon and regulatory T cells associated with autoantibody production
I 型干扰素和调节性 T 细胞与自身抗体产生相关
  • 批准号:
    22591091
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 2.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Characterization of the enzyme system catalyzing Anammox
催化厌氧氨氧化酶系统的表征
  • 批准号:
    13650861
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 2.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Theory and application of nonlinear system identification, central and its integration based on Wiener model
基于维纳模型的非线性系统辨识、中心及其积分理论与应用
  • 批准号:
    12650445
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 2.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Research on the development for the design method of robust servo systems from the viewpoint of the inverse problem and its application to a magnetic levitation system
逆问题鲁棒伺服系统设计方法研究及其在磁悬浮系统中的应用
  • 批准号:
    05650411
  • 财政年份:
    1993
  • 资助金额:
    $ 2.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)

相似国自然基金

基于双三相无轴承永磁同步电机的五自由度磁悬浮起动发电系统基础研究
  • 批准号:
    52377056
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
超高速电动式磁悬浮系统在多物理场耦合作用下的振动传播机理与解耦策略研究
  • 批准号:
    52302459
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
磁悬浮控制力矩陀螺高速转子电机效率最优运行机理及控制方法研究
  • 批准号:
    62303032
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
磁悬浮直驱式无油涡旋压缩机的工作机理及其控制策略研究
  • 批准号:
    52375258
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于磁轴承-转子动力学特征的磁悬浮控制力矩陀螺高速电机无位置传感控制方法研究
  • 批准号:
    62303490
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Development of magnetic levitation regenerative pump using 5-axis control magnetic levitation switched reluctance motor
采用五轴控制磁悬浮开关磁阻电机的磁悬浮再生泵的研制
  • 批准号:
    23K03738
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
A Study on Bending Magnetic Levitation System for Thin Steel Plate
薄钢板弯曲磁悬浮系统的研究
  • 批准号:
    22KJ2780
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Interaction effects between actively stabilized axes and stabilization of ultra-compact and low stiffness magnetic levitation systems.
主动稳定轴与超紧凑低刚度磁悬浮系统稳定之间的相互作用效应。
  • 批准号:
    23K03741
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Development and application of diamagnetic magnetic levitation devices using permanent magnets
永磁体反磁磁悬浮装置的研制与应用
  • 批准号:
    23K04697
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
AI-based Magnetic Levitation Platform for Smart Manufacturing
基于AI的智能制造磁悬浮平台
  • 批准号:
    RGPIN-2022-03192
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 2.24万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了