微少振動のリアルタイム波形制御に関する研究

• Project/Area Number: 06750225
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Dynamics/Control
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 田川 泰敬 東京農工大学, 工学部, 助教授 (20216807)
• Project Period (FY): 1994
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1994)
• Budget Amount: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 1994: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: 振動絶縁 / アクティブ制御 / 微振動 / 微振動シミュレータ / モデルマッチング / 外乱抑制 / 目標値追従

Research Abstract

本研究では、任意の微振動波形をリアルタイムで生成するための装置に関する研究を行った。この装置を用いれば、微振動が問題となる精密機器や除振装置の設置場所の環境振動を、予め人工的に再現できるようになるため、機器の開発段階においてさまざまな試験による評価が可能となる。したがって、この技術の確率は種々のナノテクノロジーを必要とする分野における振動問題の解決に大きく貢献するものである。
本研究で対象とする微振動の波形制御装置が通常の振動台と最も異なる点は、まわりの環境振動と生成する振動波形が同レベルであることであり、任意の微振動波形を生成するためには、環境振動の絶縁制御と目標振動波形の追従制御を同時に行う必要がある。このため本研究では従来のアクティブ微振動除振装置を、制御部のアルゴリズムを変更することによって微振動の波形制御装置にすることを試みた。以下に本研究で確認できた結果を示す。
1.除振性能
従来のアナログ・コントローラをDSP(Digital Signal Processor)を用いたディジタルコントローラに変更することにより、より高度な制御アルゴリズムを実行でき、除振性能の向上を確認した。
2.制御系の設計とシミュレーション
波形制御装置としての制御アルゴリズムを確立し、シミュレーションによって制御可能の有効性を確認した。
3.波形制御実験
(2)で設計した制御器を実験装置に適用し、正弦波およびランダム波の生成実験を行い、すぐれた目標追従特性があることを確認した。