2006 Fiscal Year Annual Research Report
パッシブダイナミック制御による空気圧アクチュエータの高速高精度位置決め
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17560230
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| Research Institution | The University of Kitakyushu |
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Principal Investigator |
清田 高徳 北九州市立大学, 国際環境工学部, 教授 (00195405)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 卓実 北九州市立大学, 国際環境工学部, 助教授 (80343432)
杉本 旭 国立大学法人長岡技術科学大学, 大学院技術経営研究科, 教授 (90347667)
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| Keywords | 制御工学 / メカトロニクス / 空気圧シリンダ / 位置決め制御 / パッシブダイナミック制御 |
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| Research Abstract |
1.パッシブダイナミック制御(PDC)の理論まとめ
PDCは、移動操作と平衡操作を独立して行う制御方式であり、本質的安全設計の思想を取り入れている。PDCでは、制御をホールド、アンバランス、フリーの三つのプロセスに分け、各プロセスで「準備」と「確認」を経て「実行」が許可される。各プロセスでは、ブレーキ機構による受動制御が重要な役割を果たす。このため、安全性、省エネルギー性、安定性、順応性に優れた機械システム制御方式である。本研究では、PDCの基礎理論をまとめるとともに、制御性を向上させる方法について検討を行った。また、PDC用に開発した機能化定荷重バネを用いた物体の鉛直方向位置決め制御実験により、その有効性を確認した。
2.PDCによる空気圧シリンダ制御の位置決め制御
本研究の主目的である、PDCの空気圧シリンダの位置決め制御への適用を行った。PDCの基本に従う制御ではオーバーシュートが生じるので、目標位置手前にホールドを行う点(HSP)を設定する方法を示し、その有効性を検証した。また、2つのタンクを用いる空圧調整法を示し、ブレーキに掛かる圧力の振動が解消できることを示した。いずれも、連続した位置決め制御や負荷がある場合に対してもその有効性を確認した。さらに、空気圧シリンダを2本用いたx-y平面での位置決め実験装置を作製し、予備実験を行った。
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