Title
電気・油圧サーボ系の自己調整ファジィ制御に関する研究(
内容の要旨(Summary) )
Author(s)
于, 平
Report No.(Doctoral
Degree)
博士(工学) 甲第079号
Issue Date
1998-03-25
Type
博士論文
Version
publisher
URL
http://hdl.handle.net/20.500.12099/1800
※この資料の著作権は、各資料の著者・学協会・出版社等に帰属します。氏 名(本 籍) 学 位 の 種 類 学 位 記 番 号 学位授与年月日 専 攻 学位論文題目 子 平(中華人民共和国) 博 士(工学) 甲第 79 号 平成10 年 3 月 25 日 生産開発システム工学専攻 電気･油圧サーボ系の自己調整ファジィ制抑こ関する研究 (帥咄=机Self-ttmi喝Fuzzy伽ntmlofEIcctro一蜘IiC 鮎m卸StenS) 学位論文審査委員 (主査)教 授 武 藤 高 義 (副査)教 授 丸 井 悦 男 教 授 川 崎 晴 久 助教授 山 田 宏 尚
論文内容の要旨
近年,ファジィ制御が各方面から注目を受け,油圧システムなどへの適用が図られる ようになった.一方,実用上の間産点として,ファジィ制御器の入出力ゲイン,ファジ ィ変数や,ファジィ制御規則などをいかに合理的に最適調整するかという点がある･ そこで,本研究の前半では,ファジィ制御器において重要視される3個のゲインに対 して,それらを最適調整するためのファジィ自己調整器を設計し,その電気･油圧サー ボ系への適用を試みた.本ファジィ自己調整器軋システムの応答波形に関する特徴量 をオーバシュート率,振幅減衰率,正規化立上り時間率に基づいて評価しながら･ファ ジィ推論によって最適な状態に自己調整しようとするものである･ 次に,ファジィ自己調整器に内在する特徴主軸出の煩雑さや･自己調整ファジィ規則 設定の経験を必要とする難点の克服を目指して,本研究の後半で軋ファジィ自己調整 器に代えて,ニューラルネットワークによるファジィ制御器ゲインの自己調整機能を備 ぇたニューロ自己調整器を構成し,その電気･油圧サーボ系への適用を試みた･本ニュ ーロ自己調整器は,評価開削こ基づいてニューラルネットワークの結合荷重を学習させ ながら,ニューロ推論によって最適な状態にゲイン自己調整しようとするものである･ 本ファジィあるいはニューロ自己調掛こよるファジィ制御の有効性を実験とシミュレ ーションの両面から検討した結果は次のように要約される･ (1)実験によれば,目標値や慣性負荷などの変動にも関わらず,ファジィあるいは ニューロ自己調整器のどちらによっても,ファジィ制御器ゲインの最適調整がはかられ, その結果としてファジィ制御系の良好な応答性能が得られた･一12-(2)上記の実験に対応する検討をシミュレーションによっても行ったところ,実験 絵果を支持する結果が得られた.また,本システム数学モデルの妥当性も確認された. (3)ファジィあるいはニューロ自己調整によるファジィ制御を用いれば,電気･
坤圧システムに存在するさまざまな非線形要素に阻害されることなく,広範な条件下
で高速･高精度な制御が達成され,ファジィあるいはニューロ自己調整によるファジ ィ制御の有効性が確認された. (4)ニューロ自己調整を用いた結果,ファジィ自己調整器における設計と計算上 の難点が軽減されるばかりでなく,調整の高速化がはかられた. 発表論文リスト1･電気･油圧サーボ系の自己調整ファジィ鱒御(武藤高義,王聖,武田善晴,山
田宏尚)油圧と空気圧(日本油空匠学会誌),27巻4･号,-押.550/557(1gg6).
2･ScW4umingFuzzyControlofElectroJlydraulicServoSystcm(TMtb,且]血,Y
ThkedaandH･Yhznada),ProceedingsofthcnirdJHPS血鹿rnahonalSymposiumon Fl山dPowerYbko加'96,pp.189/194(1996).3･電気･油圧サーボ系の自己調整ファジィ制御(第2軌ニューラルネットワー
クによる自己調整)(王里,山田宏尚,武藤高義),油圧と空気凪(1g98掲
載予定)論文審査結果の要旨
近年,ファジィ制御が各方面から注目を受け,油圧システムなどへの適用が図られる ようになった.一方,実用上の間超点として,ファジィ制御器の入出力ゲイン,ファジ ィ変数や,ファジィ制御規則などをいかに合理的に最適調整するかという点がある. そこで,本研究の前半では,ファジィ制御器において重要視される3個のゲインに対 して,それらを最適調整するためのファジィ自己調整器を設計し,その電気･油圧サー ボ系への適用を試みた.本ファジィ自己調整器は,システムの応答波形に関する特徴量 をオーバシュート率,振幅減衰率,正規化立上り時間率に基づいて評価しながら,ファ ジィ推論によって最適な状態に自己調整しようとするものである. 次に,ファジィ自己調整器に内在する特徴主軸出の煩雑さや,自己調整ファジィ規則 設定の経験を必要とする難点の克服を目指して,本研究の後半では,ファジィ自己調整 器に代えて,ニューラルネットワークによるファジィ制御器ゲインの自己調整機能を備 えたニューロ自己調整器を構成し,その電気･油圧サーボ系への適用を試みた.本ニュ ーロ自己調整器は,評価関数に基づいてニューラルネットワークの結合荷重を学習させ ながら,ニューロ推論によって最適な状態にゲイン自己調整しようとするものである.-13-本ファジィあるいはニューロ自己調整によるファジィ制御の有効性を実験とシミュレ ーションの両面から検討した結果は次のように要約される. (1)実掛こよれば,目横倍や慣性負荷などの変動にも関わらず,ファジィあるいは ニューロ自己調整器のどちらによっても,ファジィ制御器ゲインの最適調整がはかられ, その結果としてファジィ制御系の良好な応答性能が得られた. (2)上記の実験に対応する検討をシミュレーションによっても行ったところ,実験 結果を支持する結果が得られた.また,本システム数学モデルの妥当性も確認された. (3)ファジィあるいはニューロ自己調整によるファジィ制御を用いれば,電気･油 圧システムに存在するさまざまな非線形要素に阻害されることなく,広範な条件下で高 速･高精度な制御が達成され,ファジィあるいはニューロ自己調掛こよるファジィ制御 の有効性が確認された. (4)ニューロ自己調整を用いた結果,ファジィ自己調整器における設計と計算上の 難点が軽減されるばかりでなく,調整の高速化がはかられた. 本論文によって得られた知見と成果は,工学上および工業上,重要な責献をなすもの であると判定される｡
