Active Suspension Using Negative Stiffness

2009 Fiscal Year Self-evaluation Report

• Project/Area Number: 19360107
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Dynamics/Control
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: MIZUNO Takeshi Saitama University, 大学院・理工学研究科, 教授 (20134645)
• Project Period (FY): 2007 – 2010
• Keywords: サスペンション / アクティブサスペンション / 除振装置 / 負の剛性

Research Abstract

(1)目的
従来のアクティブサスペンションとは全く異なるアプローチによって,防振機能とセルフポジショニング機能とを両立する.その原理は,負のばね剛性を持つ支持機構と正のばね剛性を持つ支持機構とを中間質量を介して直列に接続し,それぞれの剛性は低くすることによって防振機能を確保し,両者の大きさ(絶対値)を一致させることによってセルフポジショニング機能を実現するするというものである.
(2)内容
(1)水平方向の1自由度の並進運動を対象とした基礎実験装置を試作し,提案する方式のサスペンションの基本的な特性及び性能を実験的に評価する.
(2)提案する方式のサスペンションが建設機械用のシートサスペンションに適用できることを実証するため,水平方向全方位を対象とするプロトモデルを試作し,性能を評価する.
(3)人を搭載できる実大モデルの試作を行い,実際に人間を搭載した状態での防振性能,セルフポジションニング機能や制振性能を実験的に調べる.
(4)制御系の改良を施しながら,構造的パラメータと制御系の両面について最適化された水平シートサスペンションを実現し,その実用性について評価する.

Research Products

• [Journal Article] A six-axis hybrid vibration isolation system using active zero-power control supported by passive weight support mechanism (2010)
  • Author(s): Hoque, Md., E., Mizuno, T., Ishino, Y., Takasaki, M.
  • Journal Title: Journal of Sound and Vibration Vol. 329, Issue 17 Pages: 3417-3430
• [Journal Article] Realization of a Zero-compliance System by Using Displacement Cancellation Control (2010)
  • Author(s): Mizuno, T., Furushima, T., Ishino, Y., Takasaki, M.
  • Journal Title: Journal of Vibration and Control Vol. 16, No. 4 Pages: 585-599
• [Journal Article] 負の剛性を利用した除振装置 (2009)
  • Author(s): 水野毅
  • Journal Title: 機械の研究 第61巻, 第1号 Pages: 202-209
• [Presentation] A 3-DOF Modular Vibration Isolation System Using Zero-Power Magnetic Suspension with Adjustable Negative Stiffness (2010)
  • Author(s): Hoque, Md., E., Mizuno, T., Ishino, Y., Takasaki, M.
  • Organizer: Proc.of the 11th IEEE International Workshop on Advanced Motion Control (AMC2010)
  • Place of Presentation: Nagaoka, Japan
  • Year and Date: 2010-03-22
• [Presentation] Development of a Module-Type Vibration Isolation System Using Zero-Power Control (2009)
  • Author(s): Hoque, Md., E., Mizuno, T., Noda S., Ishino, Y., Takasaki, M.
  • Organizer: Proc.of the First Japan-Korea Joint Symposium on Dynamics and Control
  • Place of Presentation: Sapporo, Japan
  • Year and Date: 2009-08-05
• [Presentation] An Application of Nonlinear Compensation to Six-Axis Vibration Isolation System Using Zero-Power Control (2009)
  • Author(s): Hoque, Md., E., Mizuno, T., Ishino, Y., Takasaki, M.
  • Organizer: Proc.of the 16th International Congress on Sound and Vibration (2009 ICSV16)
  • Year and Date: 2009-07-06
• [Presentation] Vibration Isolation Unit Using Zero-Power Magnetic Suspension with a Weight Support Mechanism (2008)
  • Author(s): Mizuno, T., Kawachi, Y., Ishino, Y., Takasaki, M.
  • Organizer: Proc.9th International Conference on Motion and Vibration Control
  • Place of Presentation: Munich, Germany
  • Year and Date: 2008-09-16
• [Presentation] Application of Displacement Cancellation Control to Vibration Isolation System (2007)
  • Author(s): Mizuno, T., Furushima, T., Ishino, Y., Takasaki, M.
  • Organizer: Proc.International Conference on Control, Automation and Systems 2007
  • Year and Date: 2007-10-18