古典制御より高性能な「状態フィードバック制御(LQI)の設計法」と設計に必須の「システム同定」の基礎と実践 ~演習付~ <オンラインセミナー>

~ 設計に必須の状態方程式、最適制御理論に基づくゲイン設計法、実機へ応用する時に必須の状態方程式モデルのシステム同定 ~

・PID制御より高性能で外乱に強い状態フィードフィードバック制御設計法を修得し、製品性能の向上に活かすための習得講座
・LQI設計を実機へ応用する際に必須のシステム同定を基礎から学び、高性能なシステム設計に応用しよう!

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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、最適制御理論による状態フィードバック制御(LQI)を設計し、すぐに実践的に使えるようにことです。そのために、下記二つの項目について説明します。
  a.LQIの設計法
  b.上記設計を実機へ応用するのに必須となるシステム同定

 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)上記二つの項目の理屈を理解するのに必要な数学に絞って説明
  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
  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
  (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
  • 2025年02月12日(水) 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
・システム同定の本を読んでも、具体的な方法がわからない方
・モータ、機械、ロボットほか関連部門の技術者の方
予備知識 ・高校数学
修得知識 ・PID制御などより高性能な最適制御理論を用いた状態フィードフィードバック制御(LQI)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) 最適制御理論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) 1)の数学を用いた「LQIの設計手順」 と Scilabのコマンドの使用法
3) 2)の「LQIのI設計手順」を実機へ応用する時に必須となる「システム同定」を理解するのに必要な数学(ラプラス変換、z変換、伝達関数)
4) 3)の数学を用いた「システム同定の手順」 と Scilabのコマンドの使用法
プログラム

1.制御数学の基礎Ⅰ ~最適制御理論による設計に必須の状態方程式~
  (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.線形二次レギュレータ (Linear Quadratic Regulator )とDCモータ速度制御の設計
  (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).LQRのゲイン設計法 ~最適制御理論に基づくゲイン設計法~
    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.線形二次積分制御 (Linear Quadratic Integral control)とそのポイント
  (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.実機へ応用する時に必須の状態方程式モデルのシステム同定(概要)
 ・DCモータを事例として

6.制御数学の基礎Ⅱ ~システム同定に必要な伝達関数~
  (1).連続系伝達関数
    a.ラプラス変換の定義とねらい
    b.ラプラス変換による連続系伝達関数の導出
    c.状態方程式と伝達関数の関係
  (2).離散系伝達関数
    a.z変換の定義とねらい
    b.z変換による離散系伝達関数の導出
    c.離散系から連続系伝達関数への変換
   ・演習

7.連続系伝達関数モデルのシステム同定 ~DCモータを事例として~
  (1).システム同定の概要
    a.システム同定とは
    b.システム同定の手順
  (2).入出力データを得るための同定実験
  (3).連続系伝達関数モデルの同定
    a.Scilabを用いるための前準備
    b.Scilabによるモデル構造ARXによる同定
   ・演習

8.伝達関数モデルから状態方程式モデルへの変換 ~DCモータを事例として~

キーワード 制御数学 状態方程式モデル 線形二次レギュレータ ゲイン設計法 LQR 線形二次積分制御 LQI システム同定 連続系伝達関数 ラプラス変換 離散系伝達関数 連続系伝達関数モデル
タグ モータロボット機械自動車・輸送機制御
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