2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Vibration Control Technique for Pneumatic Anti-Vibration Apparatuses and Pneumatic Stages Considering Flow Disturbance
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16K18038
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
中村 幸紀 岡山大学, 自然科学研究科, 講師 (90574012)
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2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 空気圧シリンダ / モデル予測制御 / 状態推定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成29年度では，まず空気圧ステージのアクチュエータであるシリンダに対して，流量外乱が存在する環境下における位置決め制御手法を検討した．同外乱がシリンダの動特性にあたえる影響を解析するため，空気の圧縮性や電磁バルブの特性を考慮した非線形モデルを構築した．シリンダの非線形性や，バルブへの入力電圧に関する拘束条件を考慮し，制御手法としてモデル予測制御（Model Predictive Control, MPC）を導入した．従来研究で使用されている外乱オブザーバとの性能比較を行い，MPCでは評価関数の重みを調整することで，制御系設計の自由度が高められることを確認した．これらの研究成果を電気学会制御研究会で発表した．つぎに，空気圧ステージや空圧式除振台の状態推定について検討した．同空圧機器の位置決め制御では圧力管理が求められるが，市販の圧力センサの分解能では制御性能の向上が困難であり，また圧力センサの使用はコストの増加につながる．そこで，空気圧シリンダのモデルが非線形性を有していることを踏まえ，粒子フィルタを用いた状態推定手法を提案し，計測自動制御学会中国支部学術講演会で発表した．シリンダを用いたシミュレーションにより本手法の有効性を示し，その成果が国際会議International Conference on Mechanical, Electrical and Medical Intelligent System 2017で発表され，同発表に対してBest Paperを受賞した．また，状態とパラメータの同時推定手法を提案し，スマートシステムと制御技術シンポジウムで発表した．以上の成果を論文誌に投稿予定である．
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