1996 Fiscal Year Annual Research Report
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07650280
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
矢鍋 重夫 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (30016662)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 泰秀 長岡技術科学大学, 工学部, 助手 (50272860)
川谷 亮治 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (30169734)
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| Keywords | 超音波モータ / 駆動機構 / 沈み込み量 / 鳴き / 回転むら / 速度制御 / H∞制御 / 繰返し制御 |
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| Research Abstract |
これまでに,簡単な駆動モデルに基づく駆動トルクの計算値と実験値の比較が行われいるが,ステ-タとロータの接触状況について,そりを考慮した研究は行われていない.また,運転時には鳴きが発生し,実用化の妨げになっている.
ここでは,超音波モータの駆動機構を解明するために,そりを考慮したステ-タとロータの接触状況と,ロータの弾性変形量(沈み込み量)を明らかにすることを第一の目的とし,新たに開発した測定法を用いて,詳細な振動測定を行った.その結果,次のことがわかった.
1.加圧力を上げていくに従い,ロータに近い歯から順に接触する.
2.ロータに近い歯で測定した沈み込み量の方が,遠い歯でのそれよりも大きい.
3.歯の周方向速度は,歯の位置にはほとんど依存しない.
4.鳴きの周波数は4.9kHzで,ある特定の歯で顕著に観察された.
超音波モータは摩擦による温度上昇,そりに起因する回転むらという問題を持つため,速度制御は必須である.これに関し,これまでに適応制御系が提案されているが,この方法では,系統的な設計が困難である.
ここでは,温度変化による特性変動に対してロバスト安定かつ,回転周期に同期した速度変動を考慮した定速度制御系を構成することを第二の目的とし,以下のように制御系を構成した.
1.H∞制御に基づくロバスト制御系を構成
2.安定性を考慮しつつ,繰返し補償器を付加
また,実際に定速度制御実験を行い,繰返し制御の有効性を実験的に示した.
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[Publications] 矢鍋重夫・小林泰秀・中村謙三: "超音波モータのロータ弾性変形量とロータ速度" 北陸信越支部 日本機械学会第33期総会・講演会講演論文集. No.967-1. 143-144 (1996)
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[Publications] 小林泰秀・矢鍋重夫・中村謙三: "超音波モータの駆動機構" 日本機械学会第73期通常総会・講演会講演論文集. No.96-1. 526-527 (1996)
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[Publications] 小林泰秀・矢鍋重夫: "ゲインスケジューリングに基づく超音波モータの速度制御" 日本機械学会第74期通常総会・講演会講演論文集. (1997)
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[Publications] 小林泰秀・木村哲也・矢鍋重夫: "Speed Control of Ultrasonic Motor using H∞ Repetitive Control" Proceedings of the Asian Control Conference '97. (1997)
