オブザーバを併用したスライディングモード制御による波動歯車装置の非線形特性補償

加藤猛氏; 岩崎誠; 山元純文; 沖津良史

文献

J-GLOBAL ID：201202227929790504 整理番号：12A0594552

オブザーバを併用したスライディングモード制御による波動歯車装置の非線形特性補償

Compensation for Nonlinearities in Harmonic Drive Gearings by Sliding Mode Control with State Observer

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資料名：
巻： IIC-12 号： 1-24 ページ： 137-142 発行年： 2012年03月06日
JST資料番号： X0577A 資料種別：会議録 (C)
記事区分：原著論文発行国：日本 (JPN) 言語：日本語 (JA)

波動歯車装置(HDG)には,非線形摩擦,非線形ばね特性,角度伝達誤差などの非線形要素を内在するために高速・高精度性が阻害される。これに対して,各種の補償法が提案されている。著者らはすでに,スライディングモード制御(SMC)による非線形特性補償効果を検討し,フルフィードバック制御位置決め実験でその効果を確認している。本報告は,HDGを内在するアクチュエータに対して,セミクローズドループ制御系を前提とし,非線形特性を補償可能な制御系の構築を目指し,可変構造システム(VSS)オブザーバを併用したSMCを提案した。そこでは,HDGの非線形特性に対する非線形モデリングを行った後に,線形オブザーバまたはVSSオブザーバを併用したSMCを構築した。本提案の有効性を検証するために,位置決めシミュレーションまたは実機位置決め実験を行った。その結果,過渡中の振動抑制効果や負荷軸定常偏差の平均値およびばらつきの圧縮を確認した。

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システム設計・解析 , システム同定 , サーボ機構 , 歯車,歯車装置

引用文献 (12件)：

(1) Y. Kiyosawa, and J. Kurogi: " Introduction of Ultra Flat Strain Wave Gearing", The JSME international conference on motion and power transmissions, Vol. 2004, pp. 76-79,2004
(2) K. Sato, J. Zheng, T. Tanaka and A. Shimokohbe: " Dy- namics and Precision Rotational Positioning Control of a Mechanism with a Harmonic Speed Reducer", The JSME international journal series C, Vol. 65, No.629, pp.167-172, (19991(in Japanese)
(3) T. Hidaka, M. Sasahara, Y. Tanioka, K. Okada: "Torsional Vibration in the Robot Due to Wave Gears", The JSME international journal series C, Vol. 52, No.480, pp.2207- 2212, (1986)(in Japanese)
(4) S. Yanabe, A. Ito, A. Okamoto, T. Yamaguchi, M. Ikeda and H. Fujita: " Rotational Transmission Error of Har-monic Drive Device", The JSME international journal se-ries C, Vol. 56, No.521, pp.148-153,(1990)(in Japanese)
(5) M. Ito, S. Kasei, S. Fukada: " Suppression of Rotational Speed Variation Excited by Reduction Gear Mechanism by Means of Self-Compensating Control: 2nd Report, Ef-fects of Tracking Band-Pass Filters Integrated into Self-Compensating Control Loop", The JSME international journal series C, Vol. 62, No. 604, pp. 4551-4557(1996)

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