差分進化に基づく 2軸へリコプタのPID制御系設計と実機実験による検証

摘要

本論文では，非線形性や入出力干渉が無視できない2 入力2出力の2軸へリコプタに対して，目標値追従や（線 形化誤差や入出力干渉に起因する）外乱除去を考慮した I-PDコントローラを差分進化（DE)により設計する.DEによる設計では，さまざまな条件下での2軸へリ コプタの角度応答と規範モデルの応答の偏差を非線形シ ミュレーションにより計算し，条件ごとに重み付けされ た有限時間のIAE(Integrated Absolute Error)の和に より制御性能を評価する.この評価値が小さくなるよう に，変異，交叉，生存者選択の各操作により個体群を進 化させていく.また，設計されたコントローラの有用性 を，目標値追従や外乱除去という観点から実機実験によ り検証する.%Our two-degree-of-freedom helicopter apparatus is a nonlinear and multiple-input multiple-output system. Therefore, it Is difficult to design the controller which guarantees the desired performance in the wide range. In this paper, we design I-PD controller based on the DE (differential evolution) method, which is one of evolutionary computing algorithms, in consideration of the nonlineaxity and the cross coupling. Finally, the validity of our designing method is shown through some experiments.