| 研究課題/領域番号 |
18760169
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
機械力学・制御
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
中野 公彦 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (90325241)
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| 研究期間 (年度) |
2006 – 2008
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| 研究課題ステータス |
完了 (2008年度)
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| 配分額 *注記 |
3,740千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 240千円)
2008年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2007年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2006年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
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| キーワード | 振動制御 / 機械力学・制御 / 制御工学 / 振動工学 / 振重工学 |
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| 研究概要 |
本研究では、構造物を単純支持梁と仮定し、その曲げ振動を電源とセンサを用いることなく圧電トランスデューサによってその振動の能動制御を行うことを提案し、エネルギ収支と制振性能の面から、その実現可能性の検討を行うことを目的としている。梁の曲げ振動制御を行う時の状態方程式を導出し、圧電トランスデューサに加えられる電圧や流れる電流から梁のたわみなどの機械的状態量を推定するオブザーバ(カルマンフィルタ)と、最適レギュレータを設計した。数値計算を通じて、カルマンフィルタにより制御を行うことが可能であることを確認し、その制振性能も、制御を行う前に比べて良好であることを示した。同時に、その際に圧電素子に供給すべき電力を見積り、消費電力が負になることを示した。負の消費電力は、圧電素子に接続する電源を回生可能なものにすれば、回生電力が消費電力を上回ることを意味し、発電電力のみで能動制御を行うことができることを示唆している。また、解析対象としてきた単純支持梁と類似した1mの長さのアルミ合金製の梁を用いて実験を行った。梁の中央部に圧電トランスデューサを貼り、三次モードに着目した能動制御を行った。回生電力が消費電力を上回る条件の下、制御なしの場合と比べて、振動を抑えることができることを示した。
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