| 研究課題/領域番号 |
05650244
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| 研究機関 | 拓殖大学 |
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研究代表者 |
道村 晴一 拓殖大学, 工学部・機械システム工学科, 助教授 (70092575)
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| 研究分担者 |
鈴木 保之 拓殖大学, 工学部・機械システム工学科, 助手 (90196882)
田村 章義 拓殖大学, 工学部・機械システム工学科, 教授 (30016290)
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| キーワード | 振動制御 / 弾性ロータ / 回転体の振動 / 固有振動数 / 危険速度 / モード減衰比 / モード釣合わせ / 磁気軸受 |
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| 研究概要 |
本研究では、能動型磁気軸受で支持された弾性ロータ系の不釣合い応答を抑制するために、ディジタルPID制御と開ループ制御を併用する制御方法について検討している。すなわち、逆システムを用いてあらかじめ低速回転時の不釣合い応答の計測結果からロータのモード不釣合いを同定し、危険速度を通過する際にはディジタルPID制御と既知のモード不釣合い力を相殺する制御を併用することにより不釣合い振動を抑制する。
まず、制御の簡便性を考慮して、フィードフォワードゲインを軸の回転速度に対し一定とし、しかも開ループ制御を危険速度近傍に限って実施する場合のシミュレーションを行った。その結果、危険速度近傍における不釣合い応答の大きさは、ディジタルPID制御だけを実施する場合の下限値以下に抑えられることが明らかになった。
次に、不釣合い振動を危険速度近傍以外の回転速度においても低減するために、フィードフォワードゲインを軸の回転速度に対し可変とする開ループ制御系を構成した。そして、両端が磁気軸受で支持された弾性ロータの実験装置を制作し、ディジタルPID制御と可変ゲインフィードフォワード制御を併用する制御を適用した。その結果、不釣合い応答の振幅は、ほぼすべての回転速度においてディジタルPID制御だけを実施する場合の下限値以下に抑えられた。しかも、電磁石を励磁するための制御電流は、ディジタルPID制御だけの場合に比べて可変ゲインフィードフォワード制御を併用する場合の方が少なく、不釣合い振動が効率的に抑制されることがわかった。
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