適応的アクティブ制振機構の研究

Research Project

Project/Area Number	61550194
Research Category	Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	機械力学・制御工学
Research Institution	Kumamoto University
Principal Investigator	岩井善太熊本大, 工学部, 教授 (40026109)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	石飛光章熊本大学, 工学部, 講師 (40159752) 井上昭熊本大学, 工学部, 教授 (60026234)
Project Period (FY)	1986
Project Status	Completed (Fiscal Year 1986)
Budget Amount *help	¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000) Fiscal Year 1986: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Keywords	振動制御 / アクティブ制振 / 能動的制振 / ロバスト適応制御
Research Abstract	従来の受動的制振機構に代る、状態フィードバック制御方式によるアクティブ制振手法の開発が本研究の目的であった。その場合の問題点は制振対象となる振動系がパラメータ未知で検出不能な外部外乱入力を受ける非線形方程式系としてしかモデル化されない点にある。このような系を制御するためには簡便な制御理論では不可能である。また、高精度な理論は複雑なアルゴリズムとなり、実時間でのフィードバック計算機制御が難しい。以上の観点から以下の諸点について研究を行なった。 1.適応制御アルゴリズムの簡素化。未知パラメータ系を制御する現存の適応制御方式は複雑すぎるため、構成が簡単で、ロバスト性、収束性も良好な適応制御アルゴリズム(リレー方式,可変減衰方式,VSS)を開発した。〔研究発表論文4編〕 2.外乱推定機構理論の開発。外乱をシステムモデルを用いて推定し、その際に生ずる乱れ及び推定遅れを平均フィルタ及び多項式外乱モデルを用いて修復する手法を開発した。 3.適応アクティブ制振機構の設計と実験による検証上記1,2の手法を結合し、1自由度振動系を対象として、制振機構を設計し、サーボ系とミニコンで実験装置を試作し、実験で検討した。制御アルゴリズムはミニコンに収納し、サンプリングタイム14msで制振制御を行なった。その結果、周期1.5sの正弦波外乱に対し平均して約88%の振巾低下が実現できた。このことから計算速度がはやいCPUを用いれば、さらに効果的な制振が期待できることが解った。上記のように所期の研究目的は達成されたが、今後一層の発展を期したい。成果は学会で公表する予定である。