2004 Fiscal Year Annual Research Report
ジャイロ効果を考慮した高速オーバーハング回転軸系のロバスト振動制御
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14550216
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
水谷 一樹 三重大学, 工学部, 教授 (30023237)
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| Keywords | オーバーハング回転軸系 / 振動制御 / ジャイロ効果 / 不釣合い振動 / ロバスト制御 / カルマンフィルタ |
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| Research Abstract |
高速オーバーハング回転体は非常に強いジャイロ効果を有するので、ジャイロ作用の影響で振動のx、y成分は互いに連成し、振動を制御するための制御ゲインは回転速度に依存する。実際のオーバーハング回転機械ではその機構からオーバーハング部を直接制御できないことが多い。本研究では、軸受部に制御用のセンサとアクチュエータを取り付けた能動弾性軸受により間接的にオーバーハング回転体を制振する場合に、ロバスト制御則を適用するための手法について考察してきた。
上述のようなオーバーハング回転軸系のロバスト振動制御系の設計を行うために、ジャイロ項を含んだオーバーハング回転体の状態量を回転速度をパラメータとしたカルマンフィルタで推定し、ジャイロ効果を無視したオーバーハング回転軸系のモデルにH_∞制御側を適用した制御系に組み入れることにより、ジャイロ効果の影響をロバスト制御則の制御ゲインの導出に反映した。本年度は、このようにして構築した制御則をオーバーハング回転軸系モデルに適用して理論解析とシミュレーションを行い、最適レギュレータを制御則とした場合のシミュレーション結果と比較検討した。その結果、制振効果はどちらの場合もほぼ同等だが、ロバスト性は最適レギュレータの場合よりも高くなる事が分かった。
シミュレーション結果の妥当性を確認し、実機に適用するときの問題点を調べるために、解析モデルに対応する装置を用いて実験を行った。その結果、回転速度が比較的低い一次危険速度付近ではシミュレーション結果と同様の制振効果の得られることが確かめられたが、回転速度が高くなる二次危険速度付近ではセンサのノイズのために十分な制振効果を得ることができなかった。最近ようやくノイズ対策の目処も立ち、比較的精度よく状態量の推定を行うことができるようになってきたので、ざらに実験を続けて二次危険速度付近の制振特性についての実験的解析を進めている。
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Research Products
(5 results)
