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遺伝アルゴリズムを用いるSAC系最適設計法とその走行クレーン制御問題への適用

研究課題

研究課題/領域番号 09750278
研究種目

奨励研究(A)

配分区分補助金
研究分野 機械力学・制御
研究機関熊本電波工業高等専門学校

研究代表者

大塚 弘文  熊本電波工業高等専門学校, 電子制御工学科, 助教授 (10223869)

研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1998年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1997年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード適応制御 / 遺伝アルゴリズム / 単純適応制御 / 自動調整 / 最適化 / 走行クレーン / 計算機制御
研究概要

前年度において適用対象としていた走行型クレーンは1方向に可動方向を限定された1自由度クレーンであった。本年度は、まず、実用に則した2自由度クレーン実験システムに対して適用可能な形式へSAC理論を拡張することを検討した。
(ア) 2自由度クレーン系のモデル化
2自由度クレーンの走行台車を直行する2つの可動台車によって構成されるシステムとして設計し、その数式モデル化を行い2人力4出力8次線形モデルを得た。さらに、1人力2出力系の並列結合系であることを導出した。
(イ) SAC系基本構造設計
上記の結果を踏まえ、入出力数の異なる系に対する安定化制御方式によるSAC系の設計を行った。その結果、制御系の可調整パラメータが最低14個となることを明らかにした。
(ウ) 遺伝アルゴリズムを用いたSAC系設計パラメータの最適調整法
前年度の結果を踏まえ、上記の14個にのぼるパラメータをGAによる最適調整を試みた。
(工) シミュレーション実験
シミュレーションを行うことで1自由度系に対して得られた結果と同等の制御効果を確認した。
以上で得られた結果については、日本機械学会岡山地方講演会、ならびにJSME Inter national Journalで報告した。
上記の結果を踏まえ、実機への適用実験を行った。シミュレーションで無視した非線形モデル項などへの対策について再検討の必要性があるが、ほぼシミュレーションの結果と同等の良好な制御性能が得られることを確認した。

報告書

(2件)
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (7件)

  • [文献書誌] H.Ohtsuka,Z.Iwai,I.Mizumoto: "Discrete Adaptive State Feedback Control Based on a Strict Positive Realness and Its Application to Liquid Container Transfer System" JSME International Jouranl,Series C. 41・3. 371-377 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 大塚弘文,前田武志: "GAを用いたSAC系自動調整法とその走行クレーン制御への適用" 日本機械学会中国四国支部岡山地方講演会講演論文集. 985-2. 267-268 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ohtsuka,I.Mizumoto,Z.Iwai: "A Design Method of Discrete・Time Robust Simple Adaptive Control System" Proceedings of the Fifth International Conference on Control,Automation,Robotics and Vision. 3. TA1.5 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 大塚弘文, 岩井善太, 水本郁朗: "強正実性に基づく離散時間適応状態フィードバック制御とその液体搬送制御への応用" 日本機械学会論文集(C編). 63-611. 2296-2301 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Otsuka, I.Mizumoto, Z.Iwai: "Discrete Adaptive State Feedback Control and Its Appilication to the Liquid Container Trans-fer System" Proceedings of the IEEE Singapore International Symposium on Control Theory and Applications. 306-310 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 伊東利真, 大塚弘文, 西 大志: "概強正実性を利用した適応制御手法によるクレーン制御(遺伝アルゴリズムによる設計パラメータ自動調節)" 熊本県産学官技術交流会講演論文集. 12. 12205- (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 西 大志, 伊東利真, 大塚弘文: "概強正実性を利用した適応制御系設計パラメータの遺伝アルゴリズムによる自動調節" 日本機械学会九州学生会第29回卒業研究発表講演論文集. 313-314 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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