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輪郭制御と単純な動作軌道を用いた工作機械の省エネルギー化

研究課題

研究課題/領域番号 24560131
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生産工学・加工学
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

内山 直樹  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10273327)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2012年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード工作機械 / 省エネルギー化 / 輪郭制御 / 位置決め制御 / ロバスト制御 / 産業機械
研究成果の概要

環境・エネルギー問題が深刻化しており,世界中の工場で昼夜を問わず利用されている工作機械においても,有効な省エネルギー化技術が望まれている。稼動中の装置に応用するためにソフトウェアの変更のみによる省エネルギー化手法が期待される。本研究では工作機械の基本的な動作である輪郭追従動作と位置決め動作を対象に省エネルギー化を実現するための制御法を提案し,実験的に有効性を検証した。制御性能を低下させることなく,消費電力量を大きく低減できることを確認した。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Residual vibration suppression using simple motion trajectory for mechanical systems2015

    • 著者名/発表者名
      Naoki Uchiyama, Shigenori Sano, Kazushige Haneda
    • 雑誌名

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      巻: 0 ページ: 0-0

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Energy Saving in Five-Axis Machine Tools Using Synchronous and Contouring Control and Verification by Machining Experiment2015

    • 著者名/発表者名
      Naoki Uchiyama, Yuki Ogawa, A El. Khalick M., Shigenori Sano
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Industrial Electronics

      巻: 0 ページ: 0-0

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Energy saving in feed drive systems using sliding-mode based contouring control with a non-linear sliding surface2014

    • 著者名/発表者名
      A. El Khalick M., Naoki Uchiyama, Shigenori Sano
    • 雑誌名

      IEEE/ASME Transactions on Mechatronics

      巻: 20 号: 2 ページ: 572-579

    • DOI

      10.1109/tmech.2013.2296698

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Reduction of Electrical Energy Consumed by Feed-Drive Systems Using Sliding-Mode Control With a Nonlinear Sliding Surface2013

    • 著者名/発表者名
      A. El Khalick M., Naoki Uchiyama, Shigenori Sano
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Industrial Electronics

      巻: 61 号: 6 ページ: 2875-2882

    • DOI

      10.1109/tie.2013.2275975

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of Tool Orientation Contour Errors for Five-Axis Machining2013

    • 著者名/発表者名
      A. El Khalick M., Naoki Uchiyama
    • 雑誌名

      Robotics and Computer-Integrated Manufacturing

      巻: 29 号: 5 ページ: 271-277

    • DOI

      10.1016/j.rcim.2013.01.002

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Analysis of Energy Consumption in Fundamental Motion of Industrial Machines and Experimental Verification2015

    • 著者名/発表者名
      Naoki Uchiyama, Koichi Goto, Shigenori Sano
    • 学会等名
      2015 American Control Conference
    • 発表場所
      Chicago, USA
    • 年月日
      2015-07-01 – 2015-07-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Residual vibration suppression and energy saving in industrial machines using a trapezoidal velocity profile2014

    • 著者名/発表者名
      Naoki Uchiyama, Yuta Honda, Shigenori Sano
    • 学会等名
      2014 American Control Conference
    • 発表場所
      Portland, USA
    • 年月日
      2014-06-04 – 2014-06-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Residual Vibration Suppression and Energy Saving in Industrial Machines Using a Trapezoidal Velocity Profile2014

    • 著者名/発表者名
      Naoki Uchiyama, Yuta Honda, Shigenori Sano
    • 学会等名
      2014 American Control Conference
    • 発表場所
      Portland, Oregon, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Energy Saving in Point-to-Point Control of Industrial Machines Using a Simple Motion Trajectory2013

    • 著者名/発表者名
      Koichi Goto, Naoki Uchiyama, Shigenori Sano
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2013
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Sliding Mode Contouring Controller with A Nonlinear Sliding Surface and A Disturbance Observer for Five-Axis Machining Tasks2013

    • 著者名/発表者名
      A. El Khalick M., Naoki Uchiyama, Shigenori Sano
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century
    • 発表場所
      Matsushima, Miyagi, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Friction Compensation in Contouring Control for Biaxial Feed Drive Systems and Experimental Verification2013

    • 著者名/発表者名
      Dinh Ba Bui, Naoki Uchiyama, Shigenori Sano
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century
    • 発表場所
      Matsushima, Miyagi, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Energy Saving in Machine Tools Using Contouring Control2013

    • 著者名/発表者名
      Naoki Uchiyama
    • 学会等名
      CIRP 2013 GENERAL ASSEMBLY PART2 SCIENTIFIC TECHNICAL COMMITTEE, "M" (MACHINES)
    • 発表場所
      Copenhagen, Denmark
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Reduction of Control Input Variance of Feed Drive Systems Using Sliding-Mode Control with Non-linear Sliding Surface2013

    • 著者名/発表者名
      A. El Khalick M., Naoki Uchiyama, Shigenori Sano
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Mechatronics
    • 発表場所
      Vicenza, Italy
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Energy Saving Control in Five-Axis Machine Tools Using Contouring Control2013

    • 著者名/発表者名
      Naoki Uchiyama, Yuki Ogawa, A. El Khalick M., Shigenori Sano, Kazuo Yamazaki
    • 学会等名
      European Control Conference
    • 発表場所
      Zurich, Switzerland
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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