• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2010 Fiscal Year Annual Research Report

局所制御された自励振動アクチュエータによる多自由度振動系の分散制御

Research Project

Project/Area Number 20560223
Research InstitutionThe University of Shiga Prefecture

Principal Investigator

栗田 裕  滋賀県立大学, 工学部, 教授 (70275171)

Keywords振動制御 / 自励振動 / 分散制御 / 多自由度振動系 / 共振点駆動 / 局所フィードバック / 多点加振
Research Abstract

平成22年度は,平成21年度に製作した8自由度振動系(直列結合形),大型構造物および4足歩行動物を模擬した実験装置に加え,固有振動を利用した2足歩行を実現する実験装置を製作し,実用化への検討を行った。
8自由度振動系の実験装置を用いて,固有振動数が多くなった場合でもすべての固有振動数で共振点駆動できる方法を開発した。センサで検出した変位信号を同じ場所のアクチュエータにフィードバックする局所フィードバック制御に加えて,隣接する局所フィードバックコントローラ間の信号をクロスフィードバックすることで,すべての固有振動数で共振点駆動することができた。また,クロスフィードバックの付加により,局所フィードバックコントローラの性能を3倍程度上げることができ,減衰や摩擦の変動に対するロバスト性が向上した。
大型構造物を多点加振する実験では,加振対象を単なる長尺な薄板から航空機を模擬した構造に変更した。局所フィードバック制御されたアクチュエータを8台用いて,構造が複雑になっても,装置の1次から4次までの固有振動数を,分散制御によって発生する自励振動で加振できることを確認した。
4足歩行動物を模擬した実験装置を用いて,固有振動を利用した効率のよい駆動ができるかを検討した。4足歩行動物の筋骨格系には,トロット,ペース,ギャロップと呼ばれる歩容に類似した固有振動モードが存在した。また,各脚の付け根に取り付けたアクチュエータを局所フィードバックすることで,効率のよい共振点駆動が実現できた。
別の研究で開発した受動形2足歩行器の構造をベースに,2本の脚の付け根と左右に振動する上体の根元にアクチュエータを取り付け,接地による振動の減衰を補うようにした実験装置を製作した。アクチュエータを局所フィードバックすることで共振点駆動が実現し,受動歩行と同様の固有振動を利用した効率のよい持続歩行が実現した。

  • Research Products

    (11 results)

All 2011 2010

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] Driving at Resonance Point of Multi-Degree-of-Freedom System by Decentralized Control (Development of Control Method and Verification of Basic Performance)2011

    • Author(s)
      Kurita, Y., Oura, Y., Matsuda, S., Nishide, H.
    • Journal Title

      Journal of System Design and Dynamics

      Volume: Vol.5, No.1 Pages: 180-191

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 分散制御による多自由度振動系の共振点駆動(直列結合形ばね連結台車を用いた実験)2010

    • Author(s)
      栗田裕・大浦靖典・松田成勝
    • Journal Title

      日本機械学会論文集C編

      Volume: 76-771 Pages: 2909-2915

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 分散制御による多自由度振動系の共振点駆動(大型構造物の多点加振試験への適用)2011

    • Author(s)
      井田皓一朗・栗田裕・大浦靖典
    • Organizer
      日本機械学会 関西支部 第86期定時総会講演会
    • Place of Presentation
      京都,京都工芸繊維大学
    • Year and Date
      2011-03-20
  • [Presentation] 分散制御による多自由度振動系の共振点駆動(クロスフィードバック制御の付加による自励発振モードの形成)2011

    • Author(s)
      村尾和弘・栗田裕・大浦靖典
    • Organizer
      日本機械学会 関西支部 第86期定時総会講演会
    • Place of Presentation
      京都,京都工芸繊維大学
    • Year and Date
      2011-03-20
  • [Presentation] 分散制御による多自由度振動系の共振点駆動(4足歩行の歩容の実現)2011

    • Author(s)
      平塚智裕・栗田裕・大浦靖典
    • Organizer
      日本機械学会 関西支部 第86期定時総会講演会
    • Place of Presentation
      京都,京都工芸繊維大学
    • Year and Date
      2011-03-19
  • [Presentation] 分散制御による多自由度振動系の共振点駆動(クロスフィードバック制御の付加による自励発振モードの形成)2011

    • Author(s)
      村尾和弘・栗田裕・大浦靖典
    • Organizer
      計測自動制御学会 第23回自律分散システム・シンポジウム
    • Place of Presentation
      北海道,北海道大学
    • Year and Date
      2011-01-30
  • [Presentation] 分散制御による多自由度振動系の共振点駆動(4足歩行の歩容の実現)2011

    • Author(s)
      平塚智裕・栗田裕・大浦靖典
    • Organizer
      計測自動制御学会 第23回自律分散システム・シンポジウム
    • Place of Presentation
      北海道,北海道大学
    • Year and Date
      2011-01-30
  • [Presentation] 分散制御による多自由度振動系の共振点駆動(大型構造物の多点加振試験への適用)2010

    • Author(s)
      井田皓一朗・栗由裕・大浦靖典・松田成勝
    • Organizer
      日本機械学会 機械力学計測制御部門 Dynamics and Design Conference 2010
    • Place of Presentation
      京都,同志社大学
    • Year and Date
      2010-09-14
  • [Presentation] 分散制御による多自由度振動系の共振点駆動(4足歩行の歩容の実現)2010

    • Author(s)
      平塚智裕・栗田裕・大浦靖典・松田成勝
    • Organizer
      日本機械学会 機械力学計測制御部門 Dynamics and Design Conference 2010
    • Place of Presentation
      京都,同志社大学
    • Year and Date
      2010-09-14
  • [Presentation] 分散制御による多自由度振動系の共振点駆動(クロスフィードバック制御の付加による自励発振モードの形成)2010

    • Author(s)
      村尾和弘・栗田裕・大浦靖典・松田成勝
    • Organizer
      日本機械学会 機械力学計測制御部門 Dynamics and Design Conference 2010
    • Place of Presentation
      京都,同志社大学
    • Year and Date
      2010-09-14
  • [Presentation] Driving at Resonance Point of Multi-Degree-of-Freedom System by Decentralized Control (Experiment Using Five Carts Connected in Series by Four Springs)2010

    • Author(s)
      Kurita, Y., Oura, Y., Matsuda, S.
    • Organizer
      The 10th International Conference on Motion and Vibration Control
    • Place of Presentation
      東京,東京大学生産技術研究所
    • Year and Date
      2010-08-18

URL: 

Published: 2012-07-19  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi