| 研究課題/領域番号 |
02558021
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
原子力学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
谷 順二 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (30006192)
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| 研究分担者 |
八尋 暉夫 鹿島建設株式会社, 技術研究所, 次長
高木 敏行 東北大学, 流体科学研究所, 助教授 (20197065)
長南 征二 東北大学, 工学部, 教授 (20005424)
林 叡 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (10021982)
小林 陵二 東北大学, 工学部, 教授 (70006170)
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| 研究期間 (年度) |
1990 – 1991
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| キーワード | ジェット・カッティング / ノズル振動 / 振動制御 / ディジタル・レギュレ-タ / テンドン機構 / 圧電アクチュエ-タ |
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| 研究概要 |
ウォ-タジェットカッティングロボットを試作開発することを目指して、昨年はまずジェットカッティングノズルの振動制御方法を検討した。今年は、その振動制御方法によりジェットカッティングノズルを模擬した水平と鉛直とに支持された送水管の振動制御の実験を行い、ウォ-タ-ジェットカッティングロボットの試作開発に有用な基礎デ-タを得た。
水平に支持された片持送水管の場合には、プラスチック製熱収縮管を用いて送水管を作製し、支持系で水平に吊るした。アクチュエ-タとしてDCサ-ボモ-タ-と一対のテンドン機構を用いた。テンドンをモ-タのロ-タに取り付けたスティックと送水管に取り付けたスティックの間に張り、モ-タの回転により送水管のスティックにモ-メントを発生させる。ウォ-タ-ジェットノズルに相当する片持送水管がフラッタを起こす流速を正確に求めるには多自由度解析が必要であるが、現代制御理論を用いて制御するには、コンピュ-タの演算時間が多く必要になり、制御不可能になる。そこで、スピルオ-バを考慮した低次元化モデルを構築し、Kosutの準最適手法を応用して制御を可能にした。
鉛直に支持された片持送水管の場合には、送水管は二次元的な動きをするため、二方向の制御が必要である。二方向の運動は小さく、非連成系として運動方程式を導き、二方向の運動を独立に制御した。制御方法は水平に支持された送水管の場合と全く同じように低次元化モデルを用いて行った。
両場合とも実験値は振動数、振幅、衰減の点で理論値とよく一致し、本制御方法の有効性を確認した。
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