| 研究概要 |
[自励振動の安定化に関する研究]取り上げた自励振動現象は鉄道車輪軸に生じる蛇行動,非対称復元力により支持された物体に生じる係数励振である.前者に対しては線形復元力の大きさに依存した大域的安定性の変化に関する考察を行い,蛇行動の限界速度を高くするための線形フィードバック法を理論的に提案し,模型実験によりその妥当性を検討した.また後者については非線形連成効果を積極的に利用した,振り子状の動吸振器(その付加によって自由度の数が増加しないような動吸振器)を提案し,係数励振の安定化法を理論的に構築した.さらに模型実験によりその有効性を確かめた.
[自励振動現象の応用に関する研究]自励振動のひとつである係数励振振動の応用に関する研究を行った.不安定なシステムが高周波加振下ではフィードバック制御を用いずに安定化できることが古くから知られている(動的安定化現象).たとえば,倒立振り子はその支点を鉛直に(重力方向と平行に)高周波で加振すると,フィードバック制御を用いずに安定化される.本研究ではまずこの現象を分岐理論の立場から考察し,加振方向の変化に対する倒立振り子の挙動を分岐の摂動現象として理論的に特徴づけ,実験によりその妥当性を確認した.この研究から得られた知見を元に劣駆動マニピュレータの位置制御問題に高周波加振により生じる係数励振現象を積極的に導入し,フリーリンクの状態をフィードバックせずにフリーリンクを位置決めする手法を理論的に提案し,実験によりその有効性を確かめた.
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