知的複合構造体による遮音のアクティブコントロール

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10650250
• Research Institution: Ritsumeikan University
• Principal Investigator: 秋下 貞夫 立命館大学, 理工学部, 教授 (40202527)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三谷 祐一朗 沼津高等工業専門学校, 助手 (00280389)
• Keywords: 知的複合構造体 / 構造 / 音響の能動制御 / バイモルフ圧電素子 / フィードバック制御システム / ロバスト制御

Research Abstract

1.圧力センサの試作;
昨年度に引き続き,小型圧力センサを試作した.音圧を検知するための基本性能は確認したが,信頼性の点で問題があることがわかり,制御システムへの実装には至らなかった.
2.知的構造体の試作;
昨年度の試作に基つき,バイモルフ圧電素子を用い,センサ及びアクチュエータを形成し,さらにステンレス板で補強した知的複合構造体を設計し,試作した.特に電極の形成とリード線の取り付けを改良した結果,所期の性能を持つ構造体を確認できた.
3.制御システムの設計と制御実験;
前年度に用いた2自由度制御システムでは圧力センサを要するが,上記のように,小型圧力センサにおいて所期の性能を得られなかったので,このような外乱センサを用いずに,フィードバック制御システムのみで構成する方式への変更を図った.その候補として内部モデル制御システムを検討した.内部モデル制御システムは知的構造体による遮音のアクティブコントロールに適することを確認できた.本研究では,この上にさらにH無限大ロバスト制御システムを重ねることを検討した結果,画期的な性能を期待できることがわかった.この制御システムは実験上でも性能を確認でき,所期の目標性能を達成できた.
4.研究成果の公表;
前年度までの研究結果については,国際会議Inter-noise 2000(8/27-8/30,Nice)において発表し,多大の反響を得た.上記の今年度の制御システムの成果については,日本機械学会第7回「運動と振動の制御」シンポジウム(2001,4/25-27,大阪府千里)において発表の予定であり,講演原稿を作成した.なお,この内容は日本機械学会論文集(C編)に投稿の予定である.