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非線形現象を利用した振動制御に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 13650243
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機械力学・制御
研究機関筑波大学

研究代表者

藪野 浩司 (薮野 浩司)  筑波大学, 機能工学系, 助教授 (60241791)

研究分担者 青島 伸治  筑波大学, 機能工学系, 教授 (60013710)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2003年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2002年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2001年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード非線形 / 非線形制御 / 係数励振 / 事励振動 / 安定化 / 劣駆動 / 自励振動 / 非線形振動 / 分岐現象 / 振動 / 制御 / 分岐 / ベルト
研究概要

本研究では,機械システムの運動や振動の制御に対する,非線形現象の積極的な利用法を提案した.以下,対象とした非線形現象と制振法および非線形現象を利用した運動制御法の内容を具体に示す.
1.ベルト駆動系に発生する共振とその制御
ベルト駆動系はベルトの溶接痕やプーリの偏心などによって様々な共振現象を発生するが,非線形連成効果を巧みに利用することにより,一度にそのすべての共振を抑える手法を提案し,理論的ならびに実験的にその有効性を示した.
2.磁気浮上物体に生じる係数励振とその制御
非対称な非線形ばね支持力を受ける物体に発生する係数励振振動に対する,非線形連成効果を用いたアクティブな動吸振器による安定化制御法を提案した.係数励振の場合,1/3次分数調波共振の場合とは異なり,パッシブな動吸振器では安定化不可能であることを理論的に指摘し,アクティブな制御法によりその安定化が可能であることを理論的ならびに実験的に明らかにした.
3.劣駆動マニピュレータに対する運動制御
高周波加振によって,静的に不安定な平衡状態を安定化できることが動的安定化現象として以前から知られている.本研究では動的安定化現象の非線形特性を適切に操作することにより,フィードバック制御することなく,劣駆動マニピュレータの劣駆動リンク先端の位置決めを行う手法を提案し,実験によりその有効性を確認した.

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (13件)

  • [文献書誌] YABUNO, H.: "Nonlinear Active Cancellation of the Parametric Resonance in a Magnetically Levitated Body"Trans.of ASME, Journal of Dynamics System, Measurement and Control. (印刷中).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] YABUNO, H.: "Swing-Up and Stabilization of an Underactuated Manipulator without State Feedback of Free Joint"IEEE Transactions on Robotics and Automation. 20(印刷中). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] YABUNO, H.: "Bifurcation in an Inverted Pendulum with Tilted High-Frequency Excitation"Journal of Sound and Vibration. 273. 493-513 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] YABUNO, H.: "Suppression of Parametric Resonance in Cantilever Beam with a Pendulum"Trans.of ASME Journal of Vibration and Acoustics. 126. 149-162 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] YABUNO, H.: "Stabilization Control of a Simply Supported Buckled Beam"Journal of Vibration and Control. 9. 449-473 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] YABUNO, H.: "Effect of Lateral Linear Stiffness on Nonlinear Characteristics of Hunting Motion of a Railway Wheelset"Meccanica. 37-6. 555-568 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yabuno, H., Kanda, R., Lacarbonara, W., Aoshima, N.: "Nonlinear Active Cancellation of the Parametric Resonance in a Magnetically Levitated Body"Transaction of ASME Journal of Dynamic System, Measurement and Control. (in press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yabuno, H., Goto, K., Aoshima, N.: "Swing-Up and Stabilization of an Underactuated Manipulator without State Feedback of Free Joint"IEEE Transactions on Robotics and Automation. 20-2(in press). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yabuno, H., Miura, M., Aoshima, N.: "Bifurcation in an Inverted Pendulum with Tilted High-Frequency Excitation (Analytical and Experimental Investigations on Symmetry-Breaking of the Bifurcation)"Journal of Sound and Vibration. 273-3. 493-513 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yabuno, H., Murakami, T., Kawazoe, J., Aoshima, N.: "Suppression of Parametric Resonance in Cantilever Beam with a Pendulum (Effect of Static Friction. at the Supporting Point of the Pendulum)"Transaction of ASME Journal of Vibration and Acoustics. 126. 149-162 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yabuno, H., Ando, K., Aoshima, N.: "Stabilization Control of a Simply Supported Buckled Beam"Journal of Vibration and Control. 9. 449-473 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yabuno, H., Okamoto, T, Aoshima, N.: "Effect of Lateral Linear Stiffness on Nonlinear Characteristics of Hunting Motion of a Railway Wheelset"Meccanica. 37-6. 555-568 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yabuno, Okamoto, Aoshima: "Effect of Lateral Linear Stiffness on Nonlinear Characteristics of Hunting Motion"Meccanica. 37・6. 555-568 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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