| 研究概要 |
本研究ではまず, 連鎖系でモデル化される多自由度振動機構系に対して最小エネルギ制限起動停止制御入力の厳密解を明らかにし, 解析的な研究により乾性摩擦力が存在している場合でも本手法は有効であり, 二次モードの固有振動数が一次モードのそれの約2.5倍以上ならば高次モードの影響は無視できることを明らかにした. また, 一自由度振動回転機構系のアクセス過程の制振に本手法を適用し, その有効性を実験的に明らかにした.
次に多自由度振動機構系の代表例としてフレキシブルアームが軸に取り付けられたアーム型回転位置決め機構をとり上げ, その振動を厳密に解析し数値解析による時刻歴応答と実験結果を比較することにより, 非線形効果の影響を明らかにした. また空気の摩擦抵抗は質量と速度に比例する比例粘性減衰と考えることにより, その効果をほぼとらえることができることを示した.
次に多自由度振動機構系の各運動モードに分離された運動方程式を直接用いてある評価関数を最小にする入力及び軌道を求める方法を明らかにし, 多自由度振動機構系の最小エネルギー制振起動停止制御解を示した. そしてフレキシブルアームの制振位置決め制御に最小エネルギ制振起動停止制御を適用し, その有効性を実験的に明らかにした. また, 任意の外乱によって励起される振動などを抑圧するために, 駆動点の速度を最適軌道に追従させる駆動点速度追従フィードバック制御をフィードフォワード制振制御に併用することを提案し, その有効性を実験により示した.
最後に, 振動自由度を有する機構の先端部を目標値に追従・位置決めさせる閑ループ位置決め機構について, 一つの振動自由度を有する機構系を対象に, 先端の位置偏差及び速度偏差に比例する力を手前の質量に入力した時の系の運動について解析し, その発振のメカニズムを明らかにした.
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