機械特性に自律適応するACサ-ボ制御系の開発研究

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03650227
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 松井 信行 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (30024285)
• 研究分担者: 岩崎 誠 名古屋工業大学, 工学部, 助手 (10232662)
• キーワード: ACサ-ボ制御系 / モ-ションコントロ-ル / ロバスト制御 / 自律適応制御系 / 負荷トルクオブザ-バ / パラメ-タ同定 / 学習アルゴリズム / フィ-ドフォワ-ド制御

研究概要

本研究は、従来から研究のなされてきたACサ-ボモ-タ駆動技術を基に、負荷外乱トルク変動や機械的定数変動などの負荷・機械特性に対して、人手を介すことのない自律適応形サ-ボ制御系の実現を目指して行われた研究である。本研究実施の結果、未知外乱トルクの抑制、機械的定数変動に対するロバスト制御系、負荷イナ-シャの推定がコントロ-ラによって自律的に実現でき、高性能ACサ-ボシステムの一段のインテリジェント化が図られたと言えよう。具体的な研究成果を以下に列記する。
1.駆動系の外乱負荷トルクに対して、現代制御理論で与えられる負荷トルクオブザ-バを用いてトルクフィ-ドフォワ-ド制御系を構成し、外乱トルクに対するロバスト制御系を実現した。その際、オブザ-バ設計時に問題となるセンサノイズに対しても、センサ分解能を考慮した設計指針を与えた。
2.1で示されたフィ-ドフォワ-ド制御系は、機械的定数変動に対するロバスト性を併せ持つことを理論的に示し、実験によってその有効性を検証した。その結果、外乱トルク及び定数変動に対するロバスト制御系による高性能ACサ-ボドライブシステムの実現をみた。
3.負荷トルクオブザ-バ及び学習アルゴリズムを用いた自動測定による2つの負荷イナ-シャ推定法を提案した。これらの手法により、正確な制御系設計がリアルタイムに実現でき、かつ制御精度の向上が達成できた。
4.以上の自動計測・ロバスト制御アルゴリズムは、プロセットによるソフトウェアで全て処理される。その結果、機械系に自律適応するACサ-ボ制御系の実現をみたものと考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Nobuyuki Matsui: "HighーPrecision Torgue Control of Reluctance Motors" IEEE Transactions on Industry Applications. Vol.27No.5. 902-907 (1991)
• [文献書誌] 松井 信行: "DSPのモ-タ制御への応用" 電気学会雑誌. 111巻12号. 975-979 (1991)
• [文献書誌] 佐藤 宏和: "負荷トルクオブザ-バを用いたイナ-シャ推定法" 電気学会論文誌D分冊. 112巻2号. 181-182 (1992)
• [文献書誌] Nobuyuki Matsui: "AutoーCompensation of Torgue Ripple of DD Motor by Torgue Observer" Proc.of 1991 IEEE/IAS Ann.Meeting. 305-311 (1991)
• [文献書誌] Makoto Iwasaki: "Robust Speed Control of IM with Torgue Feedforward Control" Proc.of IEEE/IECON'91. 627-632 (1991)
• [文献書誌] ガステリ アデル: "二次磁束制御方式誘導電動機の速度センサレスベクトル制御法" 電気学会論文誌D分冊.
• [文献書誌] 堀 孝正,他: "電気学会技術報告書「可変速誘導電動機駆動システムの高性能化技術」" 電気学会,