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Simultaneous design of control systems and machine elements for avoiding fatigue failure

Research Project

Project/Area Number 19560236
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Dynamics/Control
Research InstitutionAkita Prefectural University

Principal Investigator

SATO Toshiyuki  Akita Prefectural University, システム科学技術学部, 准教授 (40315635)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) SAITO Naoki  秋田県立大学, システム科学技術学部, 准教授 (60315645)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords動的設計 / 疲労破壊 / 機械要素設計 / 制御系設計 / 臨界制御 / 線形行列不等式 / 疲労
Research Abstract

本研究では回転軸を持つ駆動機構を対象に, ねじれによる軸の疲労破壊を回避するための制御系と軸径の同時設計法を構築する. 軸材料のS-N曲線をもとに決定した疲労限度値から許容ねじり角を求め, これを満たすようなフィードバック補償器と最小軸径を, 臨界制御手法と二分法アルゴリズムに基づき決定する. さらに, フィードバック補償器を非線形最適化に頼らずに設計するため, 線形行列不等式に基づく臨界制御系設計法を開発する. 以上の方法の有効性をシミュレーションおよび実験により確認する.

Report

(3 results)
  • 2008 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2009 2008

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] 回転軸の疲労を考慮した2慣性系の臨界制御系設計2009

    • Author(s)
      佐藤俊之, 齋藤直樹
    • Journal Title

      日本機械学会論文集c 75巻

      Pages: 632-639

    • Related Report
      2008 Final Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 回転軸の疲労を考慮した2慣性系の臨界制御系設計2009

    • Author(s)
      佐藤俊之, 齊藤直樹
    • Journal Title

      日本機械学会論文集(C編) 75

      Pages: 632-639

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Critical control design for fatigue avoidance in two-inertia systems using LMI-based H_2 synthesis2008

    • Author(s)
      Toshiyuki Sato and Naoki Saito
    • Organizer
      The 34th annual conference of the IEEE industrial electronics society (IECON 2008)
    • Place of Presentation
      Orland, FL, U.S.A
    • Year and Date
      2008-11-11
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] Critical control design for fatigue avoidance in two-inertia systems using LMI-based H_2 synthesis2008

    • Author(s)
      Toshiyuki Sato, Naoki Saito
    • Organizer
      34^<th> Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
    • Place of Presentation
      Orlando, Florida, USA
    • Year and Date
      2008-11-11
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 二慣性系における疲労破壊回避のための機械要素と制御系の混合設計2008

    • Author(s)
      佐藤俊之, 齋藤直樹
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2008
    • Place of Presentation
      長野県長野市
    • Year and Date
      2008-06-06
    • Related Report
      2008 Annual Research Report 2008 Final Research Report

URL: 

Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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