| 研究課題/領域番号 |
01460166
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
船舶構造・建造
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
大高 勝夫 九州大学, 工学部, 教授 (80194182)
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| 研究分担者 |
前田 正広 九州大学, 工学部, 助手 (70173713)
安澤 幸隆 九州大学, 工学部, 助教授 (10191123)
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| 研究期間 (年度) |
1989 – 1991
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| キーワード | 船体振動 / アクティブコントロ-ル / 上部構造 / 能動制振 |
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| 研究概要 |
1.平板の振動をモ-ド制御によって制振する定式化を行い、これを1自由度系に簡略化して、一次遅れ系で近似した油圧サ-ボで制振する場合の検討を古典制御理論で行った。その結果、フィ-ドバック量を振動変位、振動速度及び振動加速度に取った場合の制振特性の相違を明らかにした。また、変位または加速度をフィ-ドバックするときは、ボ-ド線図上で油圧系の時定数に無関係に必ず通る定点があり、これを最適時定数調整に利用できる。
2.前述の定式化の結果を用いて、平板のモ-ドを複数個考慮した場合の制振特性を状態制御による最適レギュレ-タ理論を用いて検討した結果、つぎのことを明らかにした。
(1)2個のモ-ドに1入力制御をすると、出力(応答)に対する重みの増加とともにシステム極は複素平面の左方に移動し、1個の極は実軸上に落ちて振動極でなくなるが、他の一つはある定点に漸近する。この定点が虚軸に近いと、系の過渡応答はこの減衰の小さい極の性質で決まってしまう。この漸近点が虚軸に近くなるのは種々の場合があるが、制御上最も厳しいのは二つのモ-ドの固有振動数が近接しているときである。この場合でも、2入力の制御を行えば2個の極をともに減衰の大きい位置に移動させることができる。
(2)多数のモ-ドを持つ系で、特定モ-ドのみを制振対象とする場合には、対象モ-ドに近接した固有振動数を持つモ-ドはすべて含める必要がある。
3.船体上部構造の振動をテンドン(張力索)をアクチュエ-タとして制振する場合、上記と同様な最適レギュレ-タを用いて検討を行い、板の場合とほぼ同様の定性的結論を得た。また、載荷重量6万トンのタンカの上部構造が大きさ10KNのプロペラ起振力に共振している場合、この振動をISOの許容限界以下にするにはテンドンに30KN程度の制御力を加える必要があることがわかった。
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