| 研究概要 |
本研究では,冗長駆動系のロバストなデジタル協調制御に関して,ロバスト性を考慮した制御系設計法の確立と,その有効性の実験検証を目的として,以下の結果を得た.
1.ロバスト制御方式の検討:
(1)一般に制御対象は非線形系であるので,非線形補償による線形化が有効と考えられる.ロバスト制御において代表的なH_∞制御やH_2制御とこの線形化を統合した制御方式について検討し,磁気浮上系や倒立振子系などの簡単な実験装置においてデジタル補償器を実装し,これらの有効性を基礎実験により確認した.このとき線形補償部に関して目標値応答の改善とフィードバック補償器のロバスト性の十分な活用を目的として2自由度制御方式を採用し,その有用性も併せて確認した.
(2)一方,制御対象を非線形特性を考慮した制御方式について,非線形のL_2ゲインに着目した安定化,およびマニピュレータの構造的特徴を活かしたロバスト制御法について考察した.後者に関してはその有効性を基礎実験において確認した.
1.協調制御に関する実験検証:
上記手法の中で,線形化補償とH_∞ループ整形法の併用礎とした制御則を用いて,協調系における実験検証をおこなった.まず,1自由度マュレータを用いた基礎的実験では,高速追従性や不安定系の協調安定化などにおいて有効性を確認した.つぎに,一対の3自由度マニピュレータを試作し,これを用いてによる対象物体の軌道追従実験をおこない,一定の性能が得られることを確認した.し,サンプル値系の制御理論の有効性の確認は今後の課題として残された.
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