1997 Fiscal Year Annual Research Report
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09555061
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
神山 新一 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (80006171)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松村 雄介 タイホー工業(株), CE事業部, 技術顧問(研究職)
上野 和之 東北大学, 流体科学研究所, 助手 (20250839)
小山 忠正 東北大学, 流体科学研究所, 助手 (80006189)
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| Keywords | 磁性流体 / アクティブダンパ / 振動流 / 磁場 / 流体抵抗 / アクチュエータ / ニューロ制御 |
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| Research Abstract |
以下の3項目についての研究が行われた。
1.磁性流体アクティブダンパの試作に関する研究
磁性流体アクティブダンパの基本特性を究明するための試験装置を試作した。すなわち、振動する円筒容器(シリンダ)内に磁性流体を満たし、その中にバネ-マス系でシリンダと連結させた非磁性の円筒(ピストン)を浸し、ピストンの上下端に非一様交流磁場を印加し、ピストンに加わる磁気圧力を制御してピストンの振動を抑制するシステムの構築である。その制御系としては、制御対象の非線形性を考慮して、ニューラルネットワークを用いた制御法を採用した。なお、振動系の共振振動数は、ケロシンベース磁性流体(マグネタイト粒子濃度50%)を用いた場合に約5Hzになるように設定した。
2.磁性流体アクティブダンパの制御特性に関する研究
磁性流体アクティブダンパの制御特性を上記の試験装置を活用して検討した。実験は、シリンダへの外乱を振幅1mm、振動数を1.125Hzから7Hzまで変化させて与え、制御系としては、直列型及び並列型のニューロコントローラ(NC)を用いて、ピストンの制御効果を検討した。その結果、系の共振振動数よりも小さい振動数領域での制振には、並列型NCの採用が効果的であることを明らかにした。また、共振振動数以上の外乱に対しては、比例制御に基づく最適レギュレータを用いた場合でも効果がある。したがって、非線形性の強い低振動数領域で本制御系は、有効に作動することが判明した。
3.磁性流体アクティブダンパの動特性に関する理論的研究
上記のアクティブダンパとしての性能試験結果を参考に、ダンパの開発に必要な動特性解析を行い、制振特性に及ぼす諸因子の影響を理論的に明らかにした。
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[Publications] S.Kamiyama: "Application of Osciilatory Flow of Magnetic Fluid as Active Damper and Actuator" Int.Conf.on ER Fluids,MR Suspensions and their Applications. 116-117 (1997)
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[Publications] S.Kamiyama: "Investigation on Control of Magnetic Fluid Active Damper" Proc.Int.Symp.on Hydrodyn. of Magnetic Fluids and its Appl.136-139 (1997)
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[Publications] 福田 秀章: "磁性流体アクティブダンパに関する基礎研究" 日本機械学会論文集B編. 63-616. 3891-3898 (1997)
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[Publications] 佐藤 明: "強磁性コロイド分散系の単純せん断流中での挙動に関するストークス動力学シミュレーション" 日本機械学会論文集B編. 63-613. 3017-3024 (1997)
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[Publications] 神山 新一: "磁性流体アクチュエータ" 日本ロボット学会誌. 15-3. 351-354 (1997)
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[Publications] 神山 新一: "流体ミクロ・シミュレーション" 朝倉書店, 148 (1997)
