<論文>周期外乱のある系の状態推定と制御 : 周期外乱除去オブザーバとサーボ系への応用
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概要
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Disturbance decoupling characteristic is one of the important factors which are indispensable in designing a control system, as well as the stability and steady state performance. The principle and design method of the observer rejecting a periodic disturbance are described. When the state of a periodically disturbed system is estimated by a conventional state observer, the error system that describes the dynamic behavior of the estimation error can be considered to be driven by only the periodic disturbance. This is a basic idea of the observer proposed in this investigation, in which it is shown that the influence of periodic disturbance can be asymptotically rejected from the error system by means of equipping the observer with additional input terminals and feeding-back the error of the estimated output to the input through a repetitive compensator. As a result, this observer gradually estimates the system state with the rejection of the influence. Furthermore, an observer-type compensator is newly developcd based on the above theory, which rejects the influence of periodic disturbance from the output of a controlled system. This compensator cancels the periodic disturbance with the aid of asymptotic estimation of the periodic disturbance itself. Although this compensator does not estimate the real state, it is verified that this compensator can be used in system control as well as observers, and hence realize an input/output performance characteristic right equivalent to a servomechanism designed for no disturbance condition. One thing to be noted is that the reference-signal tracking capability of this servomechanism can be well retainced because a reference signal generator can be installed as an intenal model in this servo-system. Finally, the simulation results are given to verify the the usefulness of the proposed design methods for the observer and the compensator rejecting the influence of a periodic disturbance.
- 神戸市立工業高等専門学校の論文
- 2002-03-01
著者
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