| 研究課題/領域番号 |
63550186
|
|---|
| 研究種目 |
一般研究(C)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 研究分野 |
機械力学・制御工学
|
|---|
| 研究機関 | 京都大学 |
|---|
研究代表者 |
井上 紘一 京都大学, 工学部, 教授 (70026079)
|
|---|
| 研究分担者 |
幸田 武久 京都大学, 工学部, 助手 (60205333)
松本 英治 京都大学, 工学部, 助教授 (30093313)
矢富 盟祥 京都大学, 工学部, 助手 (90135541)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
1988 – 1989
|
| キーワード | 振動制御 / 制振 / 柔軟構造物 / センサの最適配置 / アクチュエ-タの最適配置 / モ-ダルフィルタ- / アクティブコントロ-ル / 外部入力 |
|---|
| 研究概要 |
柔軟構造物の振動制御で、最適制御理論に基づく新しい設計方法を開発した。一つは、センサ及びアクチュエ-タの最適配置問題に対し、最適評価関数を最小化するという最適制御理論に立脚した新しい最適設計法であり、もう一つは、機能要求として外部から加えられるような測定可能な入力を考慮した最適制御系設計法である。
第一の設計法は、従来の制御消散エネルギ-を最大化する方法に比べ制御効果に対する物理的意味が明確であり、最適解を見つけるための変数が少なく、またフィ-ドバック情報として速度と変位を利用できるという特徴がある。
本設計法を片持ち梁に適用したところ、直接速度フィ-ドバックでは、センサとアクチュエ-タはディスロケ-トになり、評価値は両者の位置に依存しその配慮に注意する必要があることが、またモ-ダルフィルタ-を用いた場合には、評価値はセンサの位置にはよらずアクチュエ-タ配置で大きく変化し、自由端付近に最適配置点が存在することが、それぞれ明らかになった。
外部入力は従来の最適制御では考慮れておらず、考慮すると制御終了までの外部入力が既知でなければならず、既知でも計算量が膨大であるという問題があった。提案した方法は、サンプリング間隙毎に外部入力を考慮した最適制御により計算量を低減した。制御系は独立モ-ド空間制御法を用いた、離散時間形式に表現された制御対象のディジタル制御系であり、モ-ダルフィルタによる状態変数のフィ-ドバックと観測外部入力のフィ-ドフォワ-ドからなる。制御系の特徴として、サンプリング間隔でフィ-ドバックとフィ-ドフォワ-ドの効果を調節でき、また、システムの安定性はモ-ダルフィルタの推定誤差に依存する。
|
