学習課程の導入による超高精密位置決めサーボ機構の制御法

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63550302
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 中野 道雄 東京工業大学, 工学部制御工学科, 教授 (80016451)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井本 文雄 東和大学, 工学部電気工学科, 助教授 (90133173)
• Keywords: 学習課程 / 負荷無反応 / 超精度制御 / 位置決め制御 / サーボモータ / 電機制御 / フィードフォワード制御 / パラメータ変動

Research Abstract

線形のフィードバック制御によってシステム設計を行った場合、予期できない外乱、あるいは非線形性などの影響で目的とする精度を実現できない場合がほとんどである。これはフィードバック制御の限界であって避けることのできない問題である。これにたいして、エラーの発生状況を分析し、誤差を強制的に零にするフィードフォーワード信号を作りこれをフィードバック制御に併用することは有用な手法と言えよう。しかしながら、適切なフィードフォワード信号を作り出すことは、従来極めて困難な問題であった。そこで、本研究においてはシステムの動作経緯にもとずく学習によって、自動的に作り出される信号をフィードフォワード信号として加えることで問題の解決を計っている。この際フィードフォワード制御の最も弱い点はパラメータ変動あるいは外乱に対して系が極めて敏感なことである。
そこで本年度は、学習を考えるに先立ちアクチュエータ系を取り上げ、ここでのパラメータ変化あるいは外乱が系に及ぼす影響を考察し、これを零にするシステム構成を考えた。ここでの考え方はフィードバックパスにこのアクチュエータが持つべき特性を持たせたモデルをおき、常にこのモデルの特性を引き出すことで、負荷変動に影響されないアクチュエータ系を構成することができた。この結果従来提案されていた負荷無反応形サーボ機構をさらに一般系に拡張することができ、今後の本研究課題の展開に有力な手段を得ることができた。
次年度以降は、本年度の結果を基に先ず負荷変動を抑えた後に、学習機能を導入することによって、エラーの発生状況を分析し、誤差を強制的に零にするフィードフォワード信号を作りこれをフィードバック制御に併用する制御手法を考察する。

Research Products

• [Publications] 中野、小口、広松、古賀: 計測自動制御学会論文集24巻3号. 24. 37-42 (1988)
• [Publications] 中野、ビチャイ・サエチャイ、松尾: 計測自動制御学会論文集24巻7号. 24. 113-115 (1988)
• [Publications] 中野道雄: 計測自動制御学会論文集24巻12号. 24. 125-127 (1988)
• [Publications] 松尾、武石、中野: 電気学会論文誌D分冊. 108. 734-740 (1988)
• [Publications] S.Hara;Y.Yamamoto;T.Omata;M.Nakano: IEEEAC VOL.33NO.7. 33. 659-668 (1988)