| 研究概要 |
ウェブの張力制御系は多数のロールによって駆動され,駆動ロール間の相互干渉の下で目標搬送速度と目標張力値を同時に満たす必要のある系である。制御対象の規模から集中制御系を構成するのは困難であるため,分散制御系を設計しなければならないが,設計手法の整備がなされていない。
そこで,本研究では分散制御系の設計手法の確立をめざすに当たって,相互干渉をサブシステムごとに把握するために,相互干渉の定量的な解明を行うことを第一目標とした。サブシステムの相互干渉は,もちろん全体を如何に分割してサブシステムを構成するかによって事情が変わることになる。また,相互干渉を定量的に表現する手法として種々の方法があり,その相互干渉指数は周波数領域で表現して視覚的に確認することもできる。すなわち,サブシステムの構成法と相互干渉指数の種類をもとに分散制御系としての系統的な解明を試みた。
系を駆動ロールごとに細切れに分割した通常のサブシステム構成法について,2つの相互干渉指数の評価を行った。ナイキストの十分安定条件が還送差行列の対角優勢の性質を用いて不等式の形で表されるが,それを相互干渉の評価としてまず用いた。制御性能の異なるコントローラを比較した結果,まずナイキストの十分安定条件は張力制御系では必要条件にならず,むしろ逆の傾向が見られる。制御性能の場合に特にそのことが言える。すなわち,その不等式を満たさないようにするのが制御性能の向上につながると考えられる。また,系の速度制御を司るリードセクションのサブシステムは周波数領域においてピーク値を持たないのが張力制御への悪影響を防ぐものと考えられる。
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