タイムスケール分解制御によるモータ制御

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13750412
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 穂高 一条 名古屋大学, 工学研究科, 講師 (00293663)
• Keywords: 特異摂動システム / マルチタイムスケールシステム / 振動制御 / モータ制御 / モデリング

Research Abstract

本年度は、主として、計画しているターンテーブル上の倒立振子実験装置の製作に向けて、装置を構成する部品の吟味を行い、実強装瞳の理論的モデリングを進め、さらにこの実験装置に対して用いる制御則の考案に重点を置いた。実験装置のモデリングにおいては、振動系と剛体系からなるマルチ・タイム・スケールシステムを特異摂動システムとして扱うことを提案し、そのプロセスを理論的に検証した。そして、この方法により、このようなマルチ・タイム・スケールシステムが、より低次の簡略化されたシステムからなっていることを明らかにした。従来、このようなシステムの低次元化は提案されているものの、そのプロセスはモデリングという性質上、明確な手順が提案されていなかった。これに対して本申請で計画した実験装置に対してシステムの低次元系への分解のプロセスを示すことができた。さらにこのことは、この実験装置に限らず、より一般的なシステムヘ対象を拡大する必要があり、この課題は次年度に予定している。つぎに実験装置に対する制御則について、まず、軸ねじれがない場合の倒立振子を想定し、設定しておいた制御仕様を満足するように通常の理論を用いて制御則を設計した。つぎにターンテーブルを回転させる軸の振動系だけを取り出し、これに対する振動抑制問題を考え、制御則を設計した。そしてこれら二つの制御則を一定の法則で合成することでできたある制御則を、倒立振子とターンテーブルからなる全体の実験装置のモデルに適用した。その結果、シミュレーション上では良好な結果を売ることができた。なお、計画では実験装置を製作する予定であったが、本年度中にはこれを実施するには至らなかった。この計画の遅れは次年度に取り戻す予定である。

Research Products

• [Publications] B. Xu, I. Hodaka, M. Suzuki: "Attitude and Vibration Control of Space Structures by Singular Perturbation Approach"Proceedings of the 5th WSES International Conference on Circuits, Systems, Communications and Computers (CD-ROM). (2001)