生産システムにおける階級的多重制御ループのインテリジェント化に関する研究

1988 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 62550177
• 研究機関: 立命館大学
• 研究代表者: 渡辺 透 立命館大学, 理工学部, 教授 (70026136)
• 研究分担者: 花房 秀郎 立命館大学, 理工学部, 教授 (80025783)
• キーワード: 階級的 / 多重ループ / インテリジェントコントロール / 適応制御 / スケジューリング / スライディングモード / PWM / FA / NC / ロボット

研究概要

1.工場全体のスケジュールの中での納期に対するクリティカル度により、下位レベルのスーパーバイザリ制御での経済性重視か生産性重視かの制御モードを変更するシステムについて計算機シミュレーションにより検討し、工場運営にあたっての納期遅れ、加工物滞留時間の改善につながることを確認した。
2.工場全体の運転状況について経済性を総合的に評価する評価関数を提案し、発見的スケジューリングルールを用いた推論によるシミュレーションを繰り返し、下位制御系の送り速度、加工速度の最適値を決定する方法について検討し、総合的に約20%近い評価値の改善を行えることを示した。また、ネックになっているジョブに対して重みをつけ、スケジューリングを繰返すことにより、スケジュールを改善する方法についても検討し、高い効果があることを確認した。
3.モータのPWM制御において、電磁気学、制御理論に基づくモデルを用いてモータ回転速度、電流指令値に対する最適なデューティレイト、最適なパワートランジスタのスイッチングパターンの表を予め作っておき、制御計算機中に記憶し、動作中に高速で読み出して制御する方法について、実際のロボットを用いた実験により、エネルギー消費と軌道制御に関連する応答性を改善できることを確認した。
4.ロボットサーボ機構において、モータ角速度、角加速度の関数を切り替え関数として、制御構造を切り替えるV.S.S.を採用する方法を提案し、実験により従来の制御方式に較べ、軌跡制御精度を向上できることを確認した。さらに、ロボット手先軌跡が繰返し入力である場合の切替え値の波形パターンを学習することにより精度を高める方法について検討し、効果のあることを確認した。

研究成果

• [文献書誌] Tohru Watanabe.: Proc.1988 U,S,A,-Japan Symposium on Flexible Automation. 161-166 (1988)
• [文献書誌] Tohru Watanabe.: Proc.1988 U,S,A,-Japan Symposium on Flexible Automation. 751-756 (1988)
• [文献書誌] Tohru Watanabe.: Preprints 4th Int.Conf.on Systems Research,Informatics and Cybernetics. 1-7 (1988)
• [文献書誌] Tohru Watanabe.: Proc.1988 IEEE Int.Workshop on Intelligent Robots and Systems. 521-524 (1988)
• [文献書誌] Tohru Watanabe.: Proc.ASME WAM Symposium on Robotics. 125-138 (1988)
• [文献書誌] Tohru Watanabe.: Proc.IFAC Int.Workshop on Decision Structures in Production. 1-9 (1989)
• [文献書誌] Tohru Watanabe,Ed.A.Mystel: ""Intelligent Control in the Hierarchy of Automatic Manufacturing Systems" in Monograph on Intelligent Control" Pretice-Hall, 31 (1989)