2001 Fiscal Year Annual Research Report
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12650161
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
松井 隆 静岡大学, 工学部, 教授 (90022243)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 友孝 静岡大学, 工学部, 助手 (00283341)
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| Keywords | 水圧駆動 / PWM制御方式 / オンオフ電磁弁 / 水圧マニピュレータ / 水圧サーボ弁 / 運動制御 |
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| Research Abstract |
まず、単ロッド複動シリンダのステップ状位置制御、軌道制御(連続位置制御)、および力制御を、4つのオンオフ電磁弁でパルス駆動制御する実験を行った。パルス駆動制御法として、通常のPWM方式、差動形PWM方式およびシリンダ流入・流出側の電磁弁動作に位相差を与えた場合、さらにPWM搬送波周期を通常のPWM方式のそれに比べ、極めて短く設定した場合のそれぞれについて検討した。ステップ状位置制御はPIDコントローラのゲインを適切に設定することにより、PWM、差動PWM方式のいずれでも良好な位置応答が得られ、パルス駆動に伴う圧力変動・騒音もほとんど問題とならないことが明らかになった。一方、軌道制御においては、良好な追従制御が実現できたが、常時、電磁弁の切換えによる、圧力変動・騒音が問題となる。差動形PWM方式がPWM方式に比べ、若干変動が小さいことが示された。なおこの変動対策としてシリンダ流入・流出側の弁切換え信号に位相差を与えて圧力変動への影響を検討したが、顕著な変動抑制効果は認められなかった。今後はアキュムレータの適切な位置への設置等について検討したい。次にパルス駆動制御による力制御の可能性を検討し、搬送波周期を極めて短い値に設定することにより、可能となることを示した。
さらに3関節を有する水圧マニピュレータを製作し、その制御実験を始めたが、複数の電磁弁に動作不良が発生した。本研究の目的は、上記のパルス駆動制御のみでなく、サーボ弁を用いた高速・高精度水圧サーボシステムの可能性を探ることにもあるので、水圧マニピュレータの第2・3関節をサーボ弁制御方式に切換え、高精度運動制御について検討を行い、ほぼ良好な制御結果を得た。上記のオンオフ電磁弁の動作不良の原因は油圧用電磁弁を水圧用に転用したことにあると考えられるが、これについては今後、PWM駆動電源の改良も含めてさらに検討したい。
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