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

2013 Fiscal Year Research-status Report

高分子アクチュエータの高精度制御に関する研究

Research Project

Project/Area Number 24560291
Research InstitutionGifu University

Principal Investigator

佐々木 実  岐阜大学, 工学部, 教授 (20183379)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 玉川 浩久  岐阜大学, 工学部, 准教授 (60324282)
Keywordsフィードフォワード制御 / フィードバック制御 / 2自由度制御 / ロバスト性 / ステップ状外乱
Research Abstract

IPMCの電気的入力に対する変形応答出力を入出力データからシステム同定によってモデル化した動特性のモデルに基づき逆システムを構築し,フィードフォワード(FF)制御を行った.また、賦与電荷量により推定したIPMCの曲率量をフィードバックすることによるフィードバック(FB)制御,その両方を組み合わせた2自由度制御を行った.また,外乱を入れて制御系のロバスト性についても検討を行い,提案した制御法の有効性について検証した.得られた結果を要約すると以下のようになる.
・導出した数式モデルを用いて逆システムを設計した.得られた逆システムを用いてフィードフォワード制御,賦与電荷量により推定したIPMCの曲率に基づいたフィードバック制御系とそれらを組み合わせた2自由度制御を行い,目標値に追従する有効な制御結果が得られた.
・フィードバック制御系と2自由度制御系についてロバスト性を検証するために.システムにステップ状外乱を入力した場合においても,目標値に追従することを確認し、これらの制御システムが、ロバスト性があることが確認できた.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

導出した数式モデルを用いて逆システムを設計し、その逆システムを用いてフィードフォワード制御,賦与電荷量により推定したIPMCの曲率に基づいたフィードバック制御系とそれらを組み合わせた2自由度制御を行い,目標値に追従する有効な制御結果が得られた.また、フィードバック制御系と2自由度制御系についてロバスト性を検証するために.システムにステップ状外乱を入力した場合においても,目標値に追従することを確認し、これらの制御システムが、ロバスト性があることが確認できた.

Strategy for Future Research Activity

Nafion IPMC の曲率と総賦与電荷量の線形関係は素子の中に含まれる水の量によって若干変化する.今後,環境に左右されないアクチュエータ材料の改良や適応的な制御方法についても検討していく必要がある.

  • Research Products

    (5 results)

All 2014 2013

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] IPMC bending predicted by the circuit and viscoelastic models considering individual influence of Faradaic and non-Faradaic currents on the bending2014

    • Author(s)
      K Ikeda, M. Sasaki and H. Tamagawa
    • Journal Title

      Sensors and Actuators B: Chemical

      Volume: Vol. 190 Pages: 954-967

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Self-Sensing Control of Nafion-Based Ionic Polymer-Metal Composite (IPMC) Actuator in the Extremely Low Humidity Environment2013

    • Author(s)
      M. Sasaki, W. Lin, H. Tamagawa, S. Ito and K. Kikuchi
    • Journal Title

      Actuators

      Volume: Vol. 2 Pages: 74-85

    • DOI

      10.3390/act2040074

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Large and symmetric deflection of Acryl plate-CFRP plate laminate actuator2013

    • Author(s)
      W. Lin, M. Sasaki and H. Tamagawa
    • Journal Title

      Inter. J. Appl. Electromagnetics and Mech

      Volume: Vol. 41 Pages: 51-;58

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Dynamic Characteristics of Selemion CMV-based IPMC Actuators in different & varying Humidity Environments2013

    • Author(s)
      H. Ngetha, M. Sasaki, H. Tamagawa, S. Ito and K. Ikeda
    • Organizer
      第22回MAGDAコンファレンスin宮崎
    • Place of Presentation
      宮崎観光ホテル
    • Year and Date
      20131202-20131203
  • [Presentation] A Stabilized Controolability of Selemion CMC-Based IPMC Actuators in the Extremely Low Humidity Environment2013

    • Author(s)
      Minoru Sasaki, Harrison Ngetha and Hiroshi Tamagawa
    • Organizer
      The KSEEE-JSAEM 2013 International Conference
    • Place of Presentation
      Dedan Kimathi University of Technology Nyeri, Kenya
    • Year and Date
      20130904-20130905
    • Invited

URL: 

Published: 2015-05-28  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi