柔軟ビ-ム磁気浮上実験によるHー無限大制御理論の有効性検討

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02452179
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 松村 文夫 金沢大学, 工学部, 教授 (40019724)
• 研究分担者: 藤田 政之 金沢大学, 工学部, 助教授 (90181370)
• キーワード: H無限大制御 / ロバスト制御 / 磁気支持 / 磁気浮上 / 磁気軸受 / ディジタル制御 / 柔軟ビ-ム

研究概要

磁気浮上列車、磁気浮上式搬送車や磁気軸受などの各種磁気浮上システムにおいて、高速動作や外乱に対する強さなど、性能の向上を追求して行くと、モデリングの不確かさが原因となって、構造物の機械的振動が問題となってくる。本研究では、その振動問題を中心に取り上げるため、その動作が強調化、単純化される柔軟ビ-ム磁気浮上装置を対象とした。
一方、制御系設計理論の分野において、近年、ロバスト制御が重要視され、その観点からHー無限大制御理論が世界的に注目を集めている。この新しい制御理論がどの程度有効であるかを実システムに適用して検討するとともに、広く一般の分野にこの制御理論の普及をはかることは極めて重要な課題である。
本年度は、以下に示す研究を行なった。1.柔軟ビ-ム磁気浮上装置を製作(ディジタルシグナルプロセッサ、パ-ソナルコンピュ-タ、DA/AD変換器等を使用) 2.Hー無限大制御理論による磁気浮上制御系設計 3.制御・計測システムの製作(FFTアナライザ、インパクトハンマ-、オシロスコ-プ等による) 4.実験5.研究結果のまとめ、検討
その結果、Hー無限大制御理論は本システムの設計において有効であることがわかった。また、この適用において重要となる周波数重み関数の決めかたにおいて基本的な知見が得られた。

研究成果

• [文献書誌] M,Fujita: "Experiments of the H^∞ Disturbance Attenuation Control of a Magnetic Suspension Systems" Proc.29th IEEE Conf.Dicision&Control. 2773-2778 (1990)
• [文献書誌] F,Matsumura: "An ObserverーBased Robust Stabilization of 3ーaxes Controlled Type Magnetic Bearings Using a Digital Signal Processor" Proc.11th IFAC World Congress. 8. 80-85 (1990)
• [文献書誌] 藤田 政之: "柔軟ビ-ム磁気浮上システムのH^∞ロバスト制御" 計測と制御. 30. 706-711 (1991)
• [文献書誌] 松村 文夫: "磁気軸受の摩擦" トライボロジスト. 36. 672-677 (1991)
• [文献書誌] F,Matsumura: "Robust Control of a MIMO Flexible Magnetic Suspension SystemーAn Experimental Case Study for Magnetic Bearingー" Proc.Int.Symp.Mathematical Theory of Networks&Systems. (1991)
• [文献書誌] M,Fujita: "Experimental Evaluation of H^∞ Control for a Flexible Beam Magnetic Suspension System" Proc.Int.Workshop Robust Control. (1991)
• [文献書誌] F,Matsumura: "Recent Trends of Theory and Development of Magnetic Bearings" Electromagnetic Forces and Applications,Elsevier Science Publishers B.V.159-162 (1992)