速度不連続な参照軌道に追従可能な衝撃力印加形モータとその制御系設計開発
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19K04463
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 21040:Control and system engineering-related
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| Research Institution | Kagoshima National College of Technology |
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Principal Investigator |
白石 貴行 鹿児島工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (80635194)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
徳永 仁夫 鹿児島工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (70435460)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2020: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
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| Keywords | 衝撃力印加 / システム同定 / 速度不連続 / ディジタル信号処理 / 2慣性軸ねじれ系 / 衝撃力 / 新型モータ / 機動追従 / 初速度補償 / 新型回転型モータ開発 / 新型直新型モータ開発 / 速度不連続な軌道追従 / 機械的材料特性からの反発係数 |
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| Outline of Research at the Start |
精密位置決め装置の所望軌道は数値計算により生成されるが，例えば初速度が0でないなどの不連続な速度軌道が生成されてしまう場合がある。本研究の目的は，衝撃力を印加できる機構をもつ新しいモータの開発とその制御系設計手法を確立させることである。衝撃力を印加することで「速度不連続な参照軌道」への追従が可能となる。目的が達成されれば，モータを用いた精密位置決め装置の任意軌道に対する高速応答が実現できる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2023年度の研究では、国内の学会において口頭発表を行った。具体的には、電気学会産業応用部門大会で「Parsevalの定理に基づいたBode線図の間接的な精度評価の方法」というテーマで発表した。この研究は、衝撃力印加型モータの位置決め制御系設計におけるシステム同定に焦点を当てたものである。衝撃力印加型モータでは定常的な入力信号を使用できないため、過渡現象を含む解析が必要となるが、この方法についての体系的なシステム同定の手順は確立されていなかった。本研究では、Parsevalの定理を活用することで、Bode線図の間接的な精度評価を行う方法を提案した。これにより、従来の方法では困難だった高精度なシステム同定が可能となり、制御系の設計精度が向上することが期待される。
研究成果は口頭発表を通じて広く共有され、他の研究者や技術者からフィードバックを得ることができた。これにより、さらなる研究を進める上での貴重な意見や新たな視点を得ることができ、今後の研究の発展に繋がると考えている。特に、他の研究者とのディスカッションを通じて新しいアプローチや技術の適用についてのアイデアを得ることができ、研究の質を向上させるための具体的な手法を模索することができた。
また、ハードウェアの開発も行い、衝突力を印加できる機構設計は完了した。2つのモータを組み合わせる機構と衝突部の設計は完了したが、パワーエレクトロニクス機器の選定と購入には時間がかかってしまった。これにより、プロジェクト全体の進行が遅れたが、今後はこの部分も含めた最終的なシステムの完成に向けて努力を続ける予定である。ハードウェアの改良や最適化を通じて、より高い性能と信頼性を実現することを目指している。これにより、研究の応用範囲が広がり、実際の産業応用においても大きな効果が期待できる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ハードウェアの選定について，遅れが生じていた。また，海外製品のサーボアンプ，サーボパックなどのパワエレ機器の購入が半導体不足の影響による納期未定が発生し，着手が遅れた点が大きく響いた。
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| Strategy for Future Research Activity |
ハードウェアの選定については完了している。また，海外製品のサーボアンプ，サーボパックなどのパワエレ機器については国内品に切り替える。半導体不足の影響は解消されつつあるため，今年度は滞りなく進捗できると考えている。
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Report
(5 results)
Research Products
(6 results)
