遺伝的アルゴリズムに基づく摩擦力を考慮した非線形システムの同定法

カテゴリ: 全国大会

論文No: 4-196

グループ名: 【全国大会】平成22年電気学会全国大会論文集

発行日: 2010/03/05

タイトル(英語): Identification Method of Nonlinear Systems with Friction Based on Genetic Algorithm

著者名: 中嶋 潤(群馬大学),中嶋 健治(群馬大学),橋本 誠司(群馬大学)

著者名(英語): Jun Nakajima(Gunma University),Kenji Nakajima(Gunma University),Seiji Hashimoto(Gunma University)

キーワード: 遺伝的アルゴリズム|クーロン摩擦

要約(日本語): 多くのシステムはなんらかの非線形特性を有している。中でも、制御問題において無視することができないものに摩擦力がある。摩擦力には、静止している物体を動かそうとする際に働く静止摩擦、流体の粘性に起因して生じる速度に比例した粘性摩擦、速度符号にのみ依存した一定のクーロン摩擦などがある。特に、非線形摩擦である静止摩擦とクーロン摩擦は機構・構造的な要因に起因し，加えてその値は動作条件よって変動するため，正確な解析と同定は一般的に困難である。そこで本論文では、遺伝的アルゴリズムを用いて、非線形項としてクーロン摩擦を考慮した非線形システムの同定を行う。遺伝的アルゴリズムを種々の問題に適用する場合、各々の問題に適したコード化手法や設計パラメータを考慮する必要があり、本論文ではコード化として階層的染色体を用いたコード化手法を用いてシミュレーションを行う。階層的染色体の各階層は、多項式の各項の次数に対応しているので、それぞれの次数で必要な単項式とその個数を遺伝的操作で進化させることができる。一般に、有限次数で打ち切られる非線形多項式モデルでは、低次の単項式のほうが高次の単項式より探索しやすい、すなわち、一次の単項式からなる線形部分が先に決まることが多い。よって、染色体の各階層に応じて、突然変異確率などを別々に設定する。その結果、非線形構造とその係数を精度よく同定できることが確認できる。今後は、クーロン摩擦以外の他の非線形特性を有する対象の同定、さらには、実システムへの適用を目指す。

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 1,739 Kバイト