PVDFフィルムを用いた柔軟構造物の振動エネルギ最小化制御

• Project/Area Number: 24K07382
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 20010:Mechanics and mechatronics-related
• Research Institution: Kitakyushu National College of Technology
• Principal Investigator: 久野 翔太郎 北九州工業高等専門学校, 生産デザイン工学科, 助教 (00825945)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩本 宏之 成蹊大学, 理工学部, 教授 (90404938)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2026: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2025: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 振動制御 / PVDFフィルム / 柔軟構造物 / 適応制御

Outline of Research at the Start

本研究では，PVDFフィルムを用いた柔軟構造物の振動エネルギ最小化手法を開発する．PVDFフィルムは，形状を変化させることで出力が制御可能な圧電センサの一種である．本手法では，PVDFフィルムの形状を固有関数の2階微分の重み付き線形和と仮定し，振動エネルギ最小化入力とPVDFフィルム出力最小化入力の差が最小になるように係数の最適化を行う．算出した形状にPVDFフィルムを成形しその出力を最小化することで，結果的に振動エネルギが最小化される．提案手法では，単一のPVDFフィルムによって複数のモードを含む振動エネルギを最小化可能であり，少数のセンサで本質的な振動低減効果を得られる可能性がある．