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エネルギー回生アクティブ振動制御に適した制御器の開発

研究課題

研究課題/領域番号 23760210
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 機械力学・制御
研究機関九州産業大学

研究代表者

中原 健志  九州産業大学, 工学部, 准教授 (00334516)

研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2012年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2011年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
キーワードエネルギー回生アクティブ振動制御 / モード制御 / ゲイン適応 / モデル予測制御 / D級増幅器 / 圧電アクチュエータ / 外乱モデル / オブザーバ
研究成果の概要

アクティブ振動制御用の従来の制御器設計では、振動抑制性能と制御入力の大きさのトレードオフの下で最適化を考えることが多い。しかし、これは制御系による継続的なエネルギー消費を前提とした考えであり、制御対象となる振動系から取り除いたエネルギーを回生できる系に対しては適切でない。そこで、本課題ではエネルギー回生アクティブ振動制御系に適した制御器の設計問題を制御入力の飽和とエネルギー収支という2つの制約条件の下で制御性能を最大化する問題と考え、これに沿った制御器として適応ゲインモード制御器と調和入力を用いたモデル予測制御器の2つを提案した。そして、これらの基礎的有効性を数値シミュレーションにより示した。

報告書

(5件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] エネルギー回生振動制御のための調和入力を用いたモデル予測制御器への外乱モデルの導入2015

    • 著者名/発表者名
      中原健志、藤本孝
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 81 号: 824 ページ: 14-00545-14-00545

    • DOI

      10.1299/transjsme.14-00545

    • NAID

      130005066577

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 外乱モデルを含むモデル予測制御器を用いたエネルギー回生振動制御における回生パワーの予測2014

    • 著者名/発表者名
      中原健志、藤本孝
    • 学会等名
      Dynamics and Design Conference 2014
    • 発表場所
      上智大学(東京都新宿区)
    • 年月日
      2014-08-26 – 2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Model predictive controllers for energy regenerative active vibration control systems using piezoelectric actuators and class D amplifiers2014

    • 著者名/発表者名
      Takeshi NAKAHARA and Takashi FUJIMOTO
    • 学会等名
      The 12th International Conference on Motion and Vibration Control
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-08-03 – 2014-08-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 調和入力を仮定した予測制御によるスマート構造のエネルギー回生振動制御2013

    • 著者名/発表者名
      中原健志、藤本 孝
    • 学会等名
      第13回「運動と振動の制御」シンポジウム MOVIC2013
    • 発表場所
      九州産業大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Adaptive Gain Modal Control for Energy Regenerative Vibration Control Systems Using Piezoelectric Actuators and Class D Amplifiers2012

    • 著者名/発表者名
      Takeshi NAKAHARA, Simon CHESNE, Luc GAUDILLER and Takashi FUJIMOTO
    • 学会等名
      11th International Conference on Motion and Vibration Control (MOVIC2012)
    • 発表場所
      Hilton Fort Lauderdale Marina Hotel, Fort Lauderdale, USA
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] スマート構造の振動制御系の飽和防止のための適応ゲインフィードバック制御2012

    • 著者名/発表者名
      中原 健志、吉田 光宏、藤本 孝
    • 学会等名
      Dynamics and Design Conference 2012(D&D2012)
    • 発表場所
      慶應義塾大学 日吉キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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