オープンループ高精度位置制御のための圧電アクチュエータヒステリシス極限低減法

• 研究課題/領域番号: 24K07377
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分20010:機械力学およびメカトロニクス関連
• 研究機関: ものつくり大学
• 研究代表者: 佐久田 茂 ものつくり大学, 技能工芸学部, 教授 (60723111)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2026年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2025年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
• キーワード: 圧電素子 / オープンループ制御

研究開始時の研究の概要

圧電アクチュエータはヒステリシスのため、位置センサを有したフィードバック制御が不可欠とされ、そのために小型化が困難で構成部品増による調整や制御系の複雑化などの課題がある。提案されているヒステリシス低減方法の一つに機械的予圧の分極方向への印加法がある。分極方向のみへの印加ではヒステリシス低減に限界があるという本研究の予備研究の結果から、分極方向と直交する方向への機械的予圧と電界の印加が圧電素子内の分域壁の移動度を下げヒステリシスを低減できると予想される。本研究では、２方向からの機械的予圧の印加と電界制御の関係を明らかにして、ヒステリシスを最小化し、高精度オープンループ制御技術を確立する。