能動形磁気浮上方式による非接触振動試験に関する研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04650210
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 野波 健蔵 千葉大学, 工学部, 助教授 (30143259)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西村 秀和 千葉大学, 工学部, 助手 (70228229)
• Keywords: 磁気浮上 / 永久磁石 / 電磁石 / H^∞制御 / μシンセシス / ロバスト制御 / 正弦波加振 / ランダム加振

Research Abstract

本研究は,設置が容易でかつ再現性があり,特に運転中の構造物,回転軸等に対しても振動試験を行うことが可能な磁気浮上方式による非接触形三次元加振器の構造設計法,制御系設計法の研究および関連の技術開発を行うことを目的としている.特に,磁気浮上形非接触加振器の総合技術開発に当たっては以下の基礎研究が必要である.(1)省エネルギを目指とした永久磁石と電磁石併用による加振器アクチュエータの構造と制御方式の研究,(2)被試験体とアクチュエータとのエアギャップ間の高剛性実現のための制御方式の研究,(3)強い安定性を有する正弦波加振法,ランダム加振法の研究,(4)同時3次元加振器アクチュエータの構造と制御方式の研究等がある.
本年度は本研究の基礎研究と位置ずけ,(1)省エネルギを目指した永久磁石と電磁石併用による加振器アクチュエータの構造と磁気浮上制御方式の研究,(2)被試験体とアクチュエータとのエアギャップ間の高剛性実現のための制御方式の研究,(3)強い安定性を有する正弦波加振法,ランダム加振法の研究等を行った.この結果,(1)については永久磁石でバイアスされた劇的にエネルギーを節約できる磁気浮上方式を確立した.特に,永久磁石のバイアス力を可変にできる機構を開発した.(2)についてはH^∞制御 μシンセシス理論の適用によって優れたロバスト性を有する補償器が設計できることが分かった.特に,μシンセシスについては設計手順を始めて明らかにした.これらについては以下に示すように学会発表する予定である.(3)については現在も検討中である.

Research Products

• [Publications] 野波 健蔵,賀 衛東,塩崎 聡克,西村 秀和: "H^∞制御による磁気浮上システムのロバスト制御" Dynamics & Design Conference '92 機械力学・計測制御講演論文集 Vol.A. 548-553 (1992)
• [Publications] 野波 健蔵,賀 衛東,西村 秀和: "フレキシブルなガイドウェイとスライダを有する磁気浮上系のH^∞制御" 「第5回電磁力関運シンポジウム」講演論文集 (6月開催). (1993)
• [Publications] K.Nonami,W.He,H.Nishimura: "Robust Control of Magnetic Lavitation Systems by Means of H^∞ Control/μ-Synthesis" Proceedings on Asia-Pacitic Vibration Conference '93 (11月開催).
• [Publications] 松村 文夫ほか 野波担当 第5章3節: "磁気浮上と磁気軸受" コロナ社, 350 (1993)