凸最適化とRBode plotを用いた最適ループ整形法の提案と2段アクチュエータHDDベンチマーク問題への適用

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: MEC22004

グループ名: 【D】産業応用部門 メカトロニクス制御研究会

発行日: 2022/09/23

タイトル(英語): An optimal design of loop shaping filter by convex optimization and RBode plots for a dual-stage HDD system

著者名: 汪 暁柯(東京大学),大西 亘(東京大学),熱海 武憲(千葉工業大学)

著者名(英語): Xiaoke Wang(The University of Tokyo),Wataru Ohnishi(The University of Tokyo),Takenori Atsumi(Chiba Institute of Technology)

キーワード: ロバスト制御|凸最適化|周波数応答|ＲＢｏｄｅ　ｐｌｏｔｓ|Robust control|convex optimization|frequency response data|RBode plots

要約(日本語): HDDの容量をさらに増やすために、VCMとPZTを同時にを使う。プラントの不確かさと外乱があるため、ロバスト制御器の設計が磁気ヘッドの精密位置制御に重要である。本研究が基準制御器を固定して、固定形式のフィルタを開ループに挿入する方法である。フィルタのパラメータを作った最適化問題で決められる。最適化問題の目標と制約条件が別々に凸形式に変換して、初期値がRBodeから選択したものである。シミュレーション結果によって、提案法が外乱抑圧性能を改善できる。

要約(英語): To increase the storage of HDD, a PZT actuator and a VCM actuator are used. Due to the plant uncertainties and external disturbances, designing a robust controller is essential in increase the precision of positioning of the magnetic head. In this paper, we fix the initial controller and insert a fixed-form filter to shape the open loop function. The parameters of the filter are designed by the proposed convex optimization process in which optimization objective and constraints are selected as 2-norm of error signal and robust performance respectively. Besides, the initial condition is selected from the RBode plots which is a visible tool in designing controllers. The improvement of disturbance rejection performance can be observed from the simulation results.

本誌: 2022年9月26日メカトロニクス制御研究会

本誌掲載ページ: 19-24 p

原稿種別: 英語

PDFファイルサイズ: 2,042 Kバイト