外乱オブザーバを用いた制御対象の0型化による空気圧位置決め制御

摘要

空気圧駆動系は高次で非線形性も強く，プラントパラメータを正確に同定することは容易ではない。また，空気の圧縮性に起因する低剛性特性のため，ピストン摺動部に作用する摩擦力の影響を受けやすく，制御性能の向上にはこれらの影響を効果的に保証できる制御手法の開発が不可欠である。一般に空気圧アクチュエータの位置制御ではステップ状の目標値および外乱に対して定常偏差をとするように 型のサーボ系が構築される。本研究では，外乱オブザーバのモデルマッチング機能に着目し，積分特性を有する制御対象に対してそのノミナルモデルを 型とする。それによって外乱に対しては 型のままで閉ループ系の定常値を得ることができ，その結果ステップ状の目標値に対して位置偏差を生じない仕組みを構築することができる。本稿では提案手法の有用性について実験により検証したので報告する。