| 研究課題/領域番号 |
05402034
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
長松 昭男 東京工業大学, 工学部, 教授 (70016640)
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| 研究分担者 |
山口 正勝 東京工業大学, 工学部, 教務職員 (90220277)
梶原 逸朗 東京工業大学, 工学部, 助手 (60224416)
大熊 政明 東京工業大学, 工学部, 助教授 (60160454)
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| キーワード | 振動 / 制御 / 最適設計 / モード解析 / ロバスト制御 |
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| 研究概要 |
遺伝的アルゴリズムを用いた構造系の設計法を開発し、目的関数の感度を必要とせずに、様々な設計変数と制約条件の下で最適解探索を行うことを可能にした。本手法を、制御性を考慮した情報機器の位置決めデバイスの構造設計に適用し、サーボ系において問題となる構造物の1次固有振動数の増大を達成した。これにより、サーボ性能の向上が期待できる構造を実現した。そして、感度解析を用いた構造系とサーボ系の統合最適設計法の提案および開発を行った。この方法は、構造系の形状、制御系の比例ゲインおよび動的補償器のパラメータを設計変数とし、サーボ性能を向上させるための各設計変数の最適値を決定するものであり、位置決め制御機構の簡易モデルの統合最適設計および実験を行うことにより、手法の有効性を検証している。
次に、高性能な周波数応答の整形を実現させるために、構造系とH∞制御系の統合設計手法の開発を行った。まず、コンプレックス法による構造系とH∞制御系の統合設計法の提案および開発を行い、さらにセンサー、アクチュエータ配置を含めた統合設計手法の開発を行っている。後者の方法では、最適化手法として遺伝的アルゴリズムを用いることにより、設計変数が離散値となるセンサー、アクチュエータ配置の最適化を可能にし、構造系との連携においてより自由度の高い設計を行うことを可能にしている。さらに、動的補償器の次数を増やさずに複数のモードの制振を行える、モード重み係数を用いたH∞制御系の設計法を提案し、その実用性を検証している。
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