外乱に強い最適制御理論による2自由度LQIとスライディングモード制御のコントローラ設計の基礎と実践 <オンラインセミナー>

~ LQRおよびLQI、2自由度LQIの構造と最適制御理論によるゲイン設計手順、スライディングモード制御の構造と最適制御理論によるゲイン設計法 ~

・DCモータ制御を事例として最適制御理論を用いて現代制御とスライディングモード制御を実践的に応用できる知識が修得できる講座
・LQI、2自由度LQI、スライディングモード制御によるコントローラ設計法を修得し、外乱に強い高性能な製品開発に応用しよう!

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講師の言葉

「PID制御より外乱に強い制御で製品の性能を向上させたい」
「現代制御やロバスト制御などで性能を向上できそうだが、色々な本を読んでも、最適制御理論やリカッチ方程式などが難解ですぐに使えない」

 本講義の目的は、このような想いをもたれている方が、最適制御理論を用いて、次の三つの制御のコントローラをすぐに実践的に使えるようにことです。
  ①LQI
  ②LQIより外乱に強い“2自由度LQI”
  ③LQIより外乱に強い“スライディングモード制御”

 1日の講義でしっかり理解してもらえるように、以下の工夫を加えて説明させて頂きます。
  1)上記三つのコントローラの理屈を理解するのに必要な数学に絞って説明します。
  2)一般論はできるだけ避けて、DCモータの制御を事例として、フリーソフトのScilabを用いて設計手順と制御性能を説明します。
  3)受講後に振り返りできるように、パワーポイントではなく、読んで理解できる講義資料で説明します。(講義に用いたScilabのプログラムも提供します)

セミナー詳細

開催日時
  • 2024年06月11日(火) 10:30 ~ 17:30
開催場所 オンラインセミナー
カテゴリー オンラインセミナー電気・機械・メカトロ・設備
受講対象者 ・PID制御より外乱に強い制御で製品の性能を向上させたい方
・現代制御やロバスト制御などで性能を向上できそうだが、色々な本を読んでも、最適制御理論やリカッチ方程式などが難解ですぐに使えない方
予備知識 ・高校数学の知識
修得知識 ・最適制御理論を用いて現代制御とスライディングモード制御を実践的に使える知識を習得することができます。
 具体的には、以下の知識を習得できます。
  1)現代制御を理解するのに必要な数学(状態方程式、最適制御理論の考え方)
  2)次の三つの制御のコントローラの構造とそのゲインを最適制御理論により設計する手順
    ①LQI
    ②LQIより外乱に強い“2自由度LQI”
    ③LQIより外乱に強い“スライディングモード制御”
プログラム
1.制御数学の基礎:最適制御理論によるゲイン設計に必要な状態方程式
  (1).状態量とは
  (2).状態方程式とは
  (3).状態方程式の応答
 
2.シミュレーション実験のための直流モータの状態方程式
  (1).モデルの対象となった実験装置
  (2).直流モータの状態方程式モデル
    ・演習
 
3.LQR(Linear Quadratic Regulator)の構造と最適制御理論によるゲイン設計手順
  (1).レギュレータの機能
  (2).レギュレータの構造
  (3).理論に基づくゲイン設計法 ~極配置法と最適制御理論~
  (4).最適制御理論によるLQRのゲイン設計手順
    a.最適制御理論の考え方
    b.最適制御理論に基づくLQRの制御入力導出
    c.安定性
  (5).LQRによるDCモータ速度制御の設計事例
    a.LQRのゲイン設計
    b.LQRの制御性能
    c.シミュレーションのためのsce.fileとXcosモデル
     ・演習
 
4.LQI(Linear Quadratic Integral control)の構造と最適制御理論によるゲイン設計手順
  (1).サーボの機能
  (2).サーボの構造
  (3).最適制御理論によるLQIのゲイン設計手順
  (4).LQIによるDCモータ速度制御の設計事例
    a.LQIのゲイン設計
    b.LQIの制御性能
    c.シミュレーションのためのsce.fileとXcosモデル
     ・演習
 
5.2自由度LQIの構造と最適制御理論によるゲイン設計手順
  (1).2自由度LQIの構造
    a.基本となるLQR
    b.目標値追従制御
    c.外乱相殺制御(モデル化誤差を含む)
  (2).最適制御理論による2自由度LQIのゲイン設計手順
    a.目標値追従制御のゲイン設計
    b.外乱相殺制御のゲイン設計
  (3).2自由度LQIによるDCモータ速度制御の設計事例
    a.2自由度LQIのゲイン設計
    b.2自由度LQIの制御性能
    c.シミュレーションのためのsce.fileとXcosモデル
      ・演習
 
6.スライディングモード制御の構造と最適制御理論によるゲイン設計法
  (1).スライディングモード制御の考え方
    a.図解でみる考え方 ~状態量を平面に拘束~
    b.図解でみた考え方の条件式
  (2).スライディングモード制御の構造 
    a.目標値追従制御のための線形入力の構造
    b.外乱相殺制御のための非線形入力の考え方と構造
  (3).最適制御理理論によるスライディングモード制御のゲイン設計手順
    a.設計法の考え方 
    b.設計手順
  (4).スライディングモード制御によるDCモータ速度制御の設計事例
    a.最適制御理論による線形入力の設計
    b.非線形入力の調整
    c.スライディングモード制御の性能
    d.シミュレーションのためのsce.fileとXcosモデル
     ・演習
 
キーワード 最適制御理論 LQI  LQR コントローラ ゲイン設計 スライディングモード制御 状態方程式 サーボ 目標値追従制御 外乱相殺制御 
タグ シミュレーション・解析モータ機械機械要素制御
受講料 一般 (1名):49,500円(税込)
同時複数申込の場合(1名):44,000円(税込)
会場
オンラインセミナー
本セミナーは、Web会議システムを使用したオンラインセミナーとして開催します。
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営業時間 月~金:9:00~17:00 / 定休日:土日・祝日