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Realization of Ultra Low Vibration in Large Boom-Sprayers with High Operation Efficiency by Distributed Micro Active Mass Damper Array

Research Project

Project/Area Number 17K06220
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Dynamics/Control
Research InstitutionKitami Institute of Technology

Principal Investigator

Hoshino Yohei  北見工業大学, 工学部, 教授 (90374579)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 鈴木 聡一郎  北見工業大学, その他部局等, 学長 (30250541)
羽二生 博之  北見工業大学, 工学部, 教授 (70172955)
高井 和紀  北見工業大学, 工学部, 准教授 (50271755)
楊 亮亮  北見工業大学, 工学部, 助教 (90773739)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywordsブームスプレーヤ / 回転型アクティブ動吸振器 / 小型低出力除振装置 / 強制振動 / 除振 / 定常加振 / 流体加振 / アクティブ振動制御 / 小型動吸振器アレイ / 大型柔軟構造物 / アクティブ動吸振器 / 分散配置 / 最適出力分配
Outline of Final Research Achievements

Downsizing and lightening of the Active Wheel Damper (AWD) was necessary for realizing effective vibration suppression by constructing an array of active mass dampers. This study simplifies the control system of the AWD and introduces the dynamic quantizer to enhancing control performance on low cost controller. Moreover, significant downsizing and lightning of the AWD are achieved by downsizing the fly-wheel of the AWD, which generates inertial force (inertial moment), and by adopting small and low cost DC motor. Conducting experiments for evaluating the damping performance, the experiments showed that the vibrations are effectively suppressed in steady-state through the wide frequency bandwidth by the downsized AWD system.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

回転型アクティブ動吸振器(Active Wheel Damper)AWDに対し、回路やコントローラーで構成される制御システムを簡素化するだけでなく小型で低コストのDCモーターでの動作を可能とすることで小型軽量化を実現し、最終的な研究目的を達成するために必要な小型低出力のAWDを構築した。そして、ブームスプレーヤのブームが農薬散布作業時に風により加振される場合を想定し、風による流体力により定常加振される場合の除振性能の評価を実施し、定常応答振幅ならびに時間周波数解析の評価によって十分な除振性能が示された。この研究で得られた成果はブームスプレーヤの低振動化を実現するために工学的に大きな意義を持つ。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Presentation] 丘陵農地における高効率大規模農業実現のためのブームスプレーヤ除振・免振システムと除振性能評価2019

    • Author(s)
      星野 洋平, 楊 亮亮, 曹 臓, 石崎 衛, 湯口 香烈
    • Organizer
      日本機械学会 2019年度 年次大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 回転型除振装置(Active Wheel Damper, AWD)による除振装置アレイの構築とブームスプレーヤの除振性能評価2019

    • Author(s)
      石崎衛,星野洋平,楊 亮亮,曹 贏
    • Organizer
      日本機械学会北海道学生会 第48回学生員卒業研究発表講演会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Novel Performance Evaluation and Controller Design Method for Low-Resolution Active Control System Realized by Dynamic Quantizer2018

    • Author(s)
      Yohei Hoshino, Soichiro Suzuki, LiangLiang Yang and Ying Cao
    • Organizer
      International Symposium on Engineering Research 2018 (ISER2018)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 低分解能アクティブ制御系を適用したスプレーヤブーム用除振装置Active Wheel Damperの性能評価法と制御系設計2017

    • Author(s)
      星野洋平,安藤恭平,鈴木聡一郎,楊 亮亮
    • Organizer
      日本機械学会機械力学・計測制御部門講演会 Dynamics and Design Conference 2017 (D&D2017)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Remarks] 北見工業大学 生体メカトロニクス研究室 研究テーマ

    • URL

      http://energy.mech.kitami-it.ac.jp/~bio-mech/Japanese/theme.html

    • Related Report
      2019 Annual Research Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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