2023 Fiscal Year Annual Research Report
固有振動数成分除去法を用いた残留振動制御に関する研究
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21K14108
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| Research Institution | Kanagawa University |
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Principal Investigator |
栗原 海 神奈川大学, 工学部, 助教 (90896888)
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2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 振動制御 / 天井走行クレーン / 残留振動 / 固有振動数成分 / 非線形系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，天井走行クレーンの制御入力設計に固有振動数成分除去法を提案する．線形不減衰系について，有限時間作用する外力が系の固有振動数成分を持たないなら，外力が作用し終わったときに残留振動が生じない，という性質がある．この性質を非線形性や減衰を有する一般的な系の制御に応用した手法が固有振動数成分除去法である．この手法を天井走行クレーンのオープンループ制御に適用し，台車への制御入力のみで吊り荷の残留振動を抑制しつつ，指定時間で目的位置に搬送する手法の確立を目指す．
本研究で実施を計画していた事項は，一つは多自由度モデルに対する固有振動数成分除去法の有効性の検証，もう一つはロープ長さの変化を利用したアクチュエータへの負荷を軽減する手法の開発である．
フックと吊り荷を模した二つの質点から成る二重振子型のクレーンモデルに対して，提案手法を用いた残留振動抑制が可能であることの検証，および固有振動数の推定誤差に対するロバスト性の向上手法の提案を昨年度までに行った．本年度は数値シミュレーションで検証を行っていた二重振子型クレーンモデルへの固有振動数成分除去法およびロバスト性向上手法の有効性を実験により検証した．二重振子型クレーンを二重振子に見立て，振子の支点となる台車をベルト駆動させる実験機を作成した．作成した実験機を用いて実験を行った結果，先のそれぞれの手法の有効性を示すことができた．
これらの成果により，数値シミュレーションのみならず実験によっても提案手法の有効性を示せた．
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