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階層構造の導入による機械システム制御系の知能化

Research Project

Project/Area Number 18760160
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Dynamics/Control
Research InstitutionAkita University

Principal Investigator

平元 和彦  Akita University, 工学資源学部, 准教授 (00261652)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywordsアクティブゲインスケジューリング / LMI(線形行列不等式) / ゲインスケジューリング / 溝造系と制御系の統合化設計 / 遺伝的アルゴリズム / 構造系と制御系の統合化設計 / 階層型制御系 / 消散システム理論 / セミアクティブ振動制御
Research Abstract

時変の調整パラメータを有する機械システムの新しい制御系設計手法ついて検討を行った.制御構造を,時変設計パラメータを閉ループ性能が向上するように調整するスーパーバイザ部と,時変パラメータ変動の情報を考慮してフィードバック制御を行うコントローラの2要素・2階層と設定した.フィードバックコントローラ部は,時変パラメータの変動を考慮したLMIべ一スのゲインスケジューリングコントローラとした.この制御則を採用することによって,スーパーバイザの設計時に閉ループ系の安定性を考慮する必要性がなくなるため,種々の最適化手法を用いたスーパバイザ設計が柔軟に行えることを示し,このような階層構造を有する制御手法を,アクティブゲインスケジューリングと定義した.アクティブゲインスケジューリング手法は,閉ループノルムを最小化することを目的とした解析的な制御系設計手法と,閉ループ系の安定性等の保証は困難であるものの,閉ループ過渡応答の直接的な調整も可能で柔軟性の高い知的制御手法(ニューラルネットワークやファジィ手法など)の利点を相補的に活用可能な方法であることを示した.さらに,本手法が,制御対象中の設計変数とコントローラの統合化設計の拡張とも位置づけられることを明らかにした.提案する手法の有効性を示すため,簡単な機械系制御システムを例として,二値切替型のスーパバイザや,遺伝的アルゴリズム(GA)によるスーパバイザの設計法を提案し,シミュレーションによってその有効性を確認した.

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] アクティブゲインスケジューリング-LPVシステムとゲインスケジューリング制御の協調-2008

    • Author(s)
      平元, 和彦・川村, 光貴・三浦, 憲幸
    • Journal Title

      日本機械学会論文集C編 74(印刷中)

    • NAID

      110006685273

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Integrated design of structural and control systems based on a polyne mial matrtx approach:A unified framework for structural and/or control design2007

    • Author(s)
      K., Hiramoto, H., Inayoshi
    • Journal Title

      Journal of System Design and Dynamics 1

      Pages: 605-605

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] 構造系とゲインスケジュールドコントローラの統合化設計2006

    • Author(s)
      平元和彦, 中道健太
    • Journal Title

      日本機械学会論文集C編 72巻・718号

      Pages: 1785-1792

    • NAID

      110004740267

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Bang-Bang型セミアクティブ振動制御系の性能解析に関する一考察2006

    • Author(s)
      平元和彦, 松岡太一, 砂子田勝昭
    • Journal Title

      第49回自動制御連合講演会講演論文集 SU4-1-1(in CD-ROM)

    • NAID

      130004600104

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] Active gain scheduling:A collaborative control strategy between LPV plants and gain scheduling controllers2007

    • Author(s)
      K, Hiramoto
    • Organizer
      Proc. IEEE Multi-conference on Systems and Control (MSC)
    • Place of Presentation
      シンガポール
    • Year and Date
      2007-10-01
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] アクティブゲインスケジューリング:LPVシステムとゲインスケジューリング制御の協調2007

    • Author(s)
      平元和彦・川村光貴・三浦憲幸
    • Organizer
      日本機械学会Dynamics & Design Conference 2007
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Year and Date
      2007-09-28
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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