空気式アクティブサスペンションの構造と制御の同時最適化

• Project/Area Number: 08750289
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Dynamics/Control
• Research Institution: Okayama University of Science
• Principal Investigator: 松下 尚史 岡山理科大学, 工学部, 助手 (20229470)
• Project Period (FY): 1996
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1996)
• Budget Amount: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 1996: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: アクティブサスペンション / 空気圧サーボ系 / 同時最適化 / 制御パラメータの最適化 / 構造パラメータの最適化 / 振動遮断抑制特性の向上

Research Abstract

著者は車体に伝わる振動遮断抑制特性や車体の姿勢変化抑制特性などの車両運動特性を向上させるために,空気圧サーボ式アクティブサスペンションの構造系および制御系を同時に最適化する手法の確立を最終的な目的としている.本研究では,その初期段階として,1/4車両モデルに対して車体の振動遮断抑制特性を向上させるための空気圧サーボ式アクティブサスペンションの構造パラメータと制御パラメータの同時最適化手法の確立を目的とした.一般に,振動遮断抑制特性はサスペンション粘性抵抗係数に支配されるので,サスペンション粘性抵抗係数を最適化したい構造パラメータとして選んだ.一方,制御パラメータには,著者らの研究成果より振動遮断抑制特性の向上に有効であった外乱オブザ-バと状態フィードバック制御を併用した2自由度制御系の状態フィードバックゲインを選んだ.実際にはコンピュータ制御されること,さらに空気圧サーボ系のむだ時間の扱いを容易にするために離散時間系の最適化手法を検討した.通常の最適制御で使われている状態量と操作量の2次形式評価関数中に構造パラメータの効果を2次形式の付加項として導入することにより,構造パラメータの効果と制御の効果を同じ評価関数中で評価した.本研究で確立した構造パラメータと制御パラメータの同時最適化手法の有効性を計算機シミュレーションにより確認し,その成果の一部を平成8年11月29日に岡山大学で開催された計測自動制御学会主催の第11回流体制御シンポジウムにおいて『空気式アクティブサスペンションの構造系を制御系の最適化』と題して発表した.