2011 Fiscal Year Annual Research Report
2自由度液面制御付加型体系的制御実験支援システムの開発
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22500902
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| Research Institution | Sendai National College of Technology |
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Principal Investigator |
菅谷 純一 仙台高等専門学校, ICT先端開発センター, 准教授 (30154454)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大場 譲 仙台高等専門学校, 情報ネットワーク工学科, 助教 (80455104)
上町 俊幸 石川工業高等専門学校, 電気工学科, 准教授 (50280334)
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| Keywords | 2自由度液面制御 / PID制御実験支援ツール / X-Yボールねじ盤 / ACサーボアンプ / 協調動作 / 体系的制御実験支援システム |
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| Research Abstract |
少々遅れたが、23年度後半部分で卒業研究「制御理論の授業を支援する制御実験支援システムの開発」を実施した。基本ブロック回路によるPID制御実験支援ツールによる制御の効果確認は終了した。その結果を「PID制御ボックス回路による制御実験支援システムについて」として発表した。また、この実験に入る前に同じPID制御実験によるアンケート調査を1クラスに対して行った。
X-Yボールねじ盤による簡単な制御系は研究分担者である大場先生とともに実現させた。制御系としてはX-Yで楕円軌道を描かせる協調動作について構成し、その有効性を確認した。また、X-Y軸制御を完成させるためのソフトウェア部分を完成し、制御動作としてX軸およびY軸についてそれぞれの制御が1次元として動作するのを確認してその後に、X-Y軸同時に動いた場合の動作を確認した。なお、XおよびY軸それぞれの制御方式に関しては、すでに1軸での制御方式で行った線形制御を適用している。
X-Y軸2自由度液面制御系を完成させるために、ハードウェアとして駆動部のACサーボモータとボールねじの連結は完了した。これらのハードウェアおよびソフトウェアはX-Yボールねじを用いた2自由度液面制御を実現する上で、すぐ搭載可能な構成となっている。また、制御ソフトウェアの部分を2つのPID制御器に置き換えることも可能な状態である。また、これによってPID制御による2自由度液面制御の体系的制御実験支援システム構築の基盤はできたと言える。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
東日本大震災によって、教育・研究活動時期である春休みが実質震災対応に追われ、学校開始時期が遅れたこともあり、しわ寄せがきてしまった。したがって、本来やるべきX-Yボールねじによる液面制御にまで追いつかなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
早急に昨年度できていない部分であるX-Yボールねじによる液面制御を実現し、2自由度液面制御の実現に向けて実験・検証を行う。X-Yボールねじ部分は稼動しているので、液面の実機を装着し、制御プログラム・ソフトウェアを構築すればよい。MATLABではすでに1自由度のものはあるので、これらの干渉を考慮して2自由度制御系に変更すればよい。ただ、実機による確認には時間を要することを考慮して研究者分担者の大場らと十分な検証を行う予定である。さらにこの制御の部分をソフトウェアではなく、1昨年度製作したPID制御器に置き換えて同様の液面制御を実現する予定である。PIDについてとこの一部の論文発表も行う。
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