1995 Fiscal Year Annual Research Report

流体制御系における非線形特性の積極的利用に関する研究

Research Project

Project/Area Number	06650190
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	早瀬敏幸東北大学, 流体科学研究所, 助教授 (30135313)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	飯村或郎東北大学, 流体科学研究所, 助手 (70006188) 林叡東北大学, 流体科学研究所, 教授 (10021982)
Keywords	流体制御 / 非線形特性の利用 / 非線形制御 / 油圧マニピュレータ / コンプライアンス制御 / 自励振動 / カオス / 計算機援用制御
Research Abstract	平成7年度は,非線形流体制御系の実験装置を用いて実験を行った.ステッピングモータで駆動されるボール弁によって構成されたブリッジ回路をもつ強い非線形特性を有する油圧マニピュレータを制御対象とし,パーソナルコピュータを用いて非線形制御手法を適用した.昨年度に行った数値シミュレーションの結果に基づき,実験を行って,実機において良好な制御性能が得られることを確認した.従来用いられている電気油圧式サーボ弁を用いた場合と比較して,本油圧制御マニピュレータは,制御入力として2つの自由度を有しているため,柔軟な制御が可能で,人間と共存する環境下で望まれものの,従来の油圧制御では実現が困難だったコンプライアンスの制御が容易に実現できることも明らかにした.また,油圧制御系に作用する摩擦は,系の制御性能に大きな影響を与える.そこで油圧系における影響を,基本的な油圧サーボ系について実験および数値シミュレーションの両面から検討した.その結果,油圧系のもつさまざまな非線形特性により特性の異なる非線形振動が発生しうることを明らかにし,それらの発生要因に応じた非線形制御により振動を制御しうることを明らかにした.また,制御弁内の流動数値解析をスプール弁に対して行い,その動特性の評価を行い,制御弁の構造の最適化に関する指針を得た.これらの結果は,宇宙空間,深海中,原子炉内部などの極限環境下での流体駆動の作業ロボットに非線形流体制御系を適用する際の基本的な設計の指針を与えるものと期待される,

Research Products
(14 results)

All Other

All Publications (14 results)

[Publications] Toshiyuki Hayase: "Numerical Analysis of Transient Flow through a Pipe Orifice(Time Constant for Settling Flow)" JSME International Journal. Vol. 38. 157-163 (1995)
[Publications] Toshiyuki Hayase: "Numerical Analysis of Transient Flow through a Spool Valve" Rep. Inst. Fluid Sci. , Tohoku Univ.Vol. 7. 123-133 (1995)
[Publications] 早瀬敏幸: "スプール弁内の非定常流に関する数値解析" 日本機械学会論文集(B編). 61巻. 1382-1388 (1995)
[Publications] Toshiyuki Hayase: "Fundamental Study on Computer Aided Flow Field Control" Proc. Int. Symp. Microsystems, Intelligent Materials&Robots. (1995)
[Publications] 早瀬敏幸: "コンピュータを援用した流動場の制御に関する基礎的研究(分布定数系に対するオブザーバーの構成)" 日本機械学会第72期通常総会講演論文集. Vol. 3. 165-166 (1995)
[Publications] 早瀬敏幸: "油圧システムシミュレーションプログラムの開発(第1報,シミュレーションプログラムの基本構造)" 日本油空圧学会春期油空圧講演会講演論文集. 117-120 (1995)
[Publications] 早瀬敏幸: "油圧システムシミュレーションプログラムの開発(第2報,計算条件の自動設定)" 日本油空圧学会春期油空圧講演会講演論文集. 121-124 (1995)
[Publications] 早瀬敏幸: "油圧サーボ系の非線形制御" 日本機械学会Dynamics and Design Conference講演論文集. Vol. B. 107-110 (1995)
[Publications] 早瀬敏幸: "非線形制御による油圧サーボ系の微小スティックスリップ振動の抑制" 日本油空圧学会秋期油空圧講演会講演論文集. (1995)
[Publications] Satoru Hayashi: "Chaos in a Hydraulic Control Valve" Fluid-Structure Interaction and Structural Mechanics. Vol. 310. 109-115 (1995)
[Publications] 林叡: "ポペット弁に発生するカオス現象" 日本機械学会論文集(C編). 61巻. 1810-1815 (1995)
[Publications] 林叡: "リリ-フ弁の安定性(第1報,主弁のクラッキング条件と安定性)" 日本油空圧学会春期油空圧講演会講演論文集. 13-16 (1995)
[Publications] 林叡: "直動型ポペット弁に発生するカオス現象(管路の短い場合)" 日本機械学会Dynamics and Design Conference講演論文集. Vol. A. 41-144 (995)
[Publications] 林叡: "リ-フ弁の安定性(第2報,数値シミュレーションと実験的検討)" 日本油空圧学会秋期油空圧講演会講演論文集. (1995)

1995 Fiscal Year Annual Research Report

流体制御系における非線形特性の積極的利用に関する研究

Principal Investigator

早瀬 敏幸 東北大学, 流体科学研究所, 助教授 (30135313)

Research Products

[Publications] Toshiyuki Hayase: "Numerical Analysis of Transient Flow through a Pipe Orifice(Time Constant for Settling Flow)" JSME International Journal. Vol. 38. 157-163 (1995)

[Publications] Toshiyuki Hayase: "Numerical Analysis of Transient Flow through a Spool Valve" Rep. Inst. Fluid Sci. , Tohoku Univ.Vol. 7. 123-133 (1995)

[Publications] 早瀬敏幸: "スプール弁内の非定常流に関する数値解析" 日本機械学会論文集(B編). 61巻. 1382-1388 (1995)

[Publications] Toshiyuki Hayase: "Fundamental Study on Computer Aided Flow Field Control" Proc. Int. Symp. Microsystems, Intelligent Materials&Robots. (1995)

[Publications] 早瀬敏幸: "コンピュータを援用した流動場の制御に関する基礎的研究(分布定数系に対するオブザーバーの構成)" 日本機械学会第72期通常総会講演論文集. Vol. 3. 165-166 (1995)

[Publications] 早瀬敏幸: "油圧システムシミュレーションプログラムの開発(第1報,シミュレーションプログラムの基本構造)" 日本油空圧学会 春期油空圧講演会講演論文集. 117-120 (1995)

[Publications] 早瀬敏幸: "油圧システムシミュレーションプログラムの開発(第2報,計算条件の自動設定)" 日本油空圧学会 春期油空圧講演会講演論文集. 121-124 (1995)

[Publications] 早瀬敏幸: "油圧サーボ系の非線形制御" 日本機械学会Dynamics and Design Conference講演論文集. Vol. B. 107-110 (1995)

[Publications] 早瀬敏幸: "非線形制御による油圧サーボ系の微小スティックスリップ振動の抑制" 日本油空圧学会 秋期油空圧講演会講演論文集. (1995)

[Publications] Satoru Hayashi: "Chaos in a Hydraulic Control Valve" Fluid-Structure Interaction and Structural Mechanics. Vol. 310. 109-115 (1995)

[Publications] 林 叡: "ポペット弁に発生するカオス現象" 日本機械学会論文集(C編). 61巻. 1810-1815 (1995)

[Publications] 林 叡: "リリ-フ弁の安定性(第1報,主弁のクラッキング条件と安定性)" 日本油空圧学会 春期油空圧講演会講演論文集. 13-16 (1995)

[Publications] 林 叡: "直動型ポペット弁に発生するカオス現象(管路の短い場合)" 日本機械学会Dynamics and Design Conference講演論文集. Vol. A. 41-144 (995)

[Publications] 林 叡: "リ-フ弁の安定性(第2報,数値シミュレーションと実験的検討)" 日本油空圧学会 秋期油空圧講演会講演論文集. (1995)

早瀬敏幸東北大学, 流体科学研究所, 助教授 (30135313)

[Publications] 早瀬敏幸: "油圧システムシミュレーションプログラムの開発(第1報,シミュレーションプログラムの基本構造)" 日本油空圧学会春期油空圧講演会講演論文集. 117-120 (1995)

[Publications] 早瀬敏幸: "油圧システムシミュレーションプログラムの開発(第2報,計算条件の自動設定)" 日本油空圧学会春期油空圧講演会講演論文集. 121-124 (1995)

[Publications] 早瀬敏幸: "非線形制御による油圧サーボ系の微小スティックスリップ振動の抑制" 日本油空圧学会秋期油空圧講演会講演論文集. (1995)

[Publications] 林叡: "ポペット弁に発生するカオス現象" 日本機械学会論文集(C編). 61巻. 1810-1815 (1995)

[Publications] 林叡: "リリ-フ弁の安定性(第1報,主弁のクラッキング条件と安定性)" 日本油空圧学会春期油空圧講演会講演論文集. 13-16 (1995)

[Publications] 林叡: "直動型ポペット弁に発生するカオス現象(管路の短い場合)" 日本機械学会Dynamics and Design Conference講演論文集. Vol. A. 41-144 (995)

[Publications] 林叡: "リ-フ弁の安定性(第2報,数値シミュレーションと実験的検討)" 日本油空圧学会秋期油空圧講演会講演論文集. (1995)