| 研究概要 |
本研究の目的は,非反証制御に基づくデータ駆動型制御系設計法を構築することにある.以下の点を明らかにした.
1.非反証制御法を利用したシミュレーションに基づくPID制御器設計の研究
制御対象の詳細モデルを作成しシミュレーションに基づいて制御系を解析する研究も盛んに行われているが,制御器の設計では簡易モデルを作成しており,その導出が容易でないことや,せっかくの詳細モデルが設計には有効に用いられないという問題がある.一方,非反証制御ではシステムの入出力応答のみで制御対象の数式モデルを必要としないが,正弦波での加振実験では多大の時間と労力を要する。そこで,詳細モデルを用いてシミュレーション実験を行い,その応答データに非反証制御法を適用することで,PID制御器の設計を行う方法を提案した.この方法は対象が非線形であっても問題がないので,有効性を検証するために,車の電動パワーステアリング制御系の設計に適用し,数値実験により有効性を明らかにした.具体的には,モデルは飽和関数や摩擦を含む複雑系であるが,正弦波応答により有効にゲインが反証され,反証されないで残されたゲインを用いて,応答特性の良い制御系が得られた.
2.バンドパスフィルタによる仮想入出力データの発生法を用いた反証の実験検証
既にバンドパスフィルタを用いる方法は前年度に提案しているので,その有効性を実験室にある2慣性実験装置に適用し有用性を検証した.目標入力として,ステップ,正弦波,Chirp関数を取り上げ,これらの単一信号にフィルタを通して,多くの仮想的信号を発生し,非反証領域をPIDゲイン平面に表示した.その結果,当初有効性を期待したChirp関数では共振モードが過信されすぎるなど良好な結果が得られず,ステップ応答が比較的優れていることが分かった.制御対象が1型であるので,PD制御器で検証すればより妥当な結果が得られたと反省され,さらに多くの検討が必要である.
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