知能化構造物の動的最適設計法に関する総合的研究

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06302039
• 研究種目: 総合研究(A)
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 背戸 一登 日本大学, 理工学部, 教授 (40256798)
• 研究分担者: 野波 健蔵 千葉大学, 工学部, 教授 (30143259) ; 長松 昭男 東京工業大学, 工学部, 教授 (70016640) ; 谷 順二 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (30006192) ; 太田 博 名古屋大学, 工学部, 教授 (80023050) ; 岩井 善太 日本大学, 工学部, 教授 (40026109)
• キーワード: 知能化 / 構造物 / 最適設計 / 振動解析 / モデリング / ロバスト制御 / 振動制御 / 知能材料

研究概要

本研究は,構造物に制御系が内蔵されて目的に応じて自己の特性を可変できるような新しい構造物の最適設計法を確立するために,構造系の解析と設計,制御系設計の2分野の研究者が集まって,両分野を結合するモデリングを接点にして総合的な検討を行うものである.今年度は,主として現状の分析を行うために、次のテーマを設定して2回の研究集会と研究代表者,研究分担者相互間の研究交流を行った.
(1)構造系と制御系の最適設計法の現状
(2)構造物のモデル化手法の現状
(3)ロバスト制御理論の構造物制御の現状.
その議論を基に研究が進められ,(1)項に関して15編,(2)項に関して6編,(3)項に関して23編,他にインテリジェント材料や圧電フィルムとその制御への応用3編,合計47編の研究実績が挙げられた.(1)項の内容は一般柔軟構造物,柔軟アーム,車両,弾性ロータ等の解析と設計法,モード解析法やH∞理論を用いた構造系と制御系の同時最適設計法,モニタリングなどである.(2)の内容は分布定数系特性を有する柔軟構造物の低次元化モデル作成法と振動制御への応用,制御モデル作成に関するものである.(3)の内容はH∞とμ設計を組み合せたロバスト制御,スライデイングモード制御,モデル出力追従制御のロバスト性解析,それらの振動制御,位置決め制御、ロボット制御への応用等である。これらの一連の研究実績は本総合研究を進める上で必要な基礎研究をなすものであって、初年度の目標を達成できたと考えている.

研究成果

• [文献書誌] 江連昭彦.猿渡克己.背戸一登: "塔状構造物の多目的変系モデル作成法と振動制御" 日本機械学会論文集C編. 60. 1546-1552 (1994)
• [文献書誌] K.Seto: "Vibration Control Method for Flexible Structunes using an Active Pynemic Absorber" Proc.of the Int.Conf.on Vibration Engineening. 495-501 (1994)
• [文献書誌] K.Seto,S.Mitsuta: "A Vew Methsl for Making a Reduced-Ordor Malel of Flexible Struitures using Uncontrullability and Vnibsawability and its Application in Vibrntin Cotral" JSME International Jouvnal Ser.C.22GD03:37. 444-449 (1994)
• [文献書誌] S.Mitsuta,K.Seto et.al: "Active vibration Contval of Structures Arranged in Parallel." JSME International Jouvnal Ser.C.22GD04:37. 436-443 (1994)
• [文献書誌] 猿渡克己.背戸一登: "アクティブ遮音のための平板の振動制御法" 日本機械学会論文集C編. 60. 3769-3775 (1994)
• [文献書誌] 山川宏.多部田和利: "幾何学的非線形性を考慮したフレキンブルアームの構造系と制御系の同時最適化に関する研究" 日本機械学会.機械力学.計測制御講演論文集(A). 386-389 (1994)
• [文献書誌] 岩井善太、他: "定数出力フィードバックによるモデル出力追従制御とその寄生要素に対するロバスト性" 計測自動制御学会論文集. 30. 31-38 (1994)
• [文献書誌] 岩井善太、他: "リレー要素を付加した定ゲイン出力フィードバックによる多入出力系のロバストモデル出力制御" 日本機械学会論文集C編. 60. 183-188 (1994)
• [文献書誌] 岩井善太、他: "多入出力系に対する出力フィードバックによるモデル出力追従制御とそのロバスト性解析" 日本機械学会論文集C編. 60. 163-168 (1994)
• [文献書誌] Z.Iwai,et al.: "Realigation of SAC by using parallel feedforward compensator" International Journal of Control. 59. 1543-1565 (1994)
• [文献書誌] Z.Iwai,et al.: "A Parallel Feedforward compeusator Virtually Realiging Almost Stict Positive Real Plant" Proc.of 33rd IEEE CDC. 3. 2827-2832 (1994)
• [文献書誌] 川崎義則、他: "強正実性を利用した多入出力系の適応安定化制御とその倒立振子系での検討" 日本機械学会論文集C編. 60. 302-308 (1994)
• [文献書誌] 太田博,他2名: "On Vihiations of an Asymmetrical Rotor Privem throngh a Univsrsal Joint" Proc.Int.Conf.on Vibration Engineering,Beiging. 801-806 (1994)
• [文献書誌] 太田博,他3名: "パターンマツチングを用いたフライス加工のモニタリング(第1報、基礎的考案)" 日本機械学会論文集C編. 60. 1632-1637 (1994)
• [文献書誌] 太田博,他3名: "ウエーブレット解析を用いたフライス加工のモニタリング" 日本機械学会論文集C編. 60. 3848-3853 (1994)
• [文献書誌] 太田博,他3名: "ワイヤロープ式シリコン単結晶引上げ装置の自動振動(第2報、ロープ巻取り用ブ-ツの影響)" 日本機械学会論文集C編. 60. 4085-4091 (1994)
• [文献書誌] 太田博,他2名: "ふれまわりの危険速度を通過する回転軸のねじり振動" 日本機械学会論文集C編. 61(掲載予定). (1995)
• [文献書誌] 谷順二、三浦英久、裘進浩、大友規短雄: "圧電フィルムによるアーチの振動制御" 日本機械学会論文集C編. 60. 438-442 (1994)
• [文献書誌] 谷順二、裘進浩、三浦英久: "円筒形の圧電フィルムによる振動制御" 日本機械学会論文集(C編). 60. 443-449 (1994)
• [文献書誌] 谷順二: "インテリジェント材料と構造物の研究" 日本機械学会論文集(C編). 60. 2518-2525 (1994)
• [文献書誌] 雀宏武、谷順二: "送水管におけるフラッタのロバスト制御" 日本機械学会論文集(C編). 60. 3789-3793 (1994)
• [文献書誌] Y.Ohkami,O.Okamoto: "Distribution of Natural Compliance in Face Control of Space Manipalator" Journal of Robotics and Meclatronics. 6. 318-321 (1994)
• [文献書誌] 田中、狼、松永、神谷: "バンクバング制御による柔軟構造物の振動制御について" 日本機械学会論文集(C編). 60. 4049-4056 (1994)
• [文献書誌] 梶原逸郎、他4名: "振動問題における構造物の形状最適設計" 日本機械学会論文集(C編). (発表予定). (1995)
• [文献書誌] 辻岡一明、他2名: "構造系とH^∞制御系の同時最適設計" 日本機械学会論文集(C編). (発表予定). (1995)
• [文献書誌] 梶原逸郎、長松昭男: "モード解析による構造系と制御系の最適設計" 日本機械学会論文集(C編). 60. 368-373 (1994)
• [文献書誌] Kajiwara,I.etal.: "Approach for Simultaneous Optimization of a Stractare and Control System" AIAA Journal. 32. 866-873 (1994)
• [文献書誌] 渡辺亨、吉田和夫: "μシンセシスを用いた柔軟構造物のロバスト振動制御手法" 日本機械学会第72期通常総会講演論文集. 95-1. (1995)
• [文献書誌] 原進、吉田和夫: "振動系の非定常ロバスト位置決め制御" 日本機械学会第72期通常総会講演論文集. 95-1. (1995)
• [文献書誌] 野波健蔵、節啓富: "μシンセシス理論を用いたアクティブ振動制御系の設計と制御性能" 日本機械学会論文集C編. 60巻. 1203-1209 (1994)
• [文献書誌] 野波健蔵、賀衛東、西村秀和: "フレキシブルなガイドウェイとスライダを有する磁気浮上系のH^∞制御" 日本機械学会論文集C編. 60巻. 1308-1314 (1994)
• [文献書誌] K.Nanami,H.Nishimura,W.Cui: "Disturbance Cancellation Control for Vibration of Multi-Degree-of Frecdom Systems" JSME International Journal,Ser.C. 37巻. 86-93 (1994)
• [文献書誌] 内田洋彰、野波健蔵、千葉康徳、小山角大郎: "最適トラッキング制御に基づく4足歩行ロボットの動的歩行" 日本機械学会論文集C編. 60巻. 2351-2357 (1994)
• [文献書誌] 崖衛民、金光陽一、野波健蔵、渡辺和英: "空気ばねと磁気軸受を利用した除振台の微振動制御" 日本機械学会論文集C編. 60巻. 2227-2232 (1994)
• [文献書誌] K.Nonami.H.Tian: "Robust Control of Flexible Rotor-Magnetic Bcaring Systems Using Discrete Time Sliding Madg Control" JSME International Journal,Ser.C. 37巻. 504-512 (1994)
• [文献書誌] W.Cui,K.Nonami,H.Nishimura: "Experimental Study tor Active Control of Structures by Means of H^∞Coutrol and H^2Control" JSME International Journal,Ser.C. 37巻. 462-467 (1994)
• [文献書誌] K.Nonami,H.Nishimura: "Robost Control of Magnetic Levitation Systems by Means of H^∞Control/μSynihc" JSME International Journal,Ser.C. 37巻. 513-520 (1994)
• [文献書誌] 小林信元、斎藤修、野波健蔵、藤社進: "宇宙ロボットの姿勢制御" 日本機械学会論文集C編. 60巻. 3138-3143 (1994)
• [文献書誌] 田宏奇、野波健蔵: "離散時間スライディングモード制御による弾性ロータ磁気軸受系の高速回転特性" 日本機械学会論文集C編. 60巻. 4142-4149 (1994)
• [文献書誌] 千葉康徳、小山角太郎、野波健蔵、内田洋彰: "フィードバック誤差学習による適応学習型2自由度制御系を用いた4足歩行ロボットの制御" 日本機械学会論文集C編. 61巻. 138-144 (1995)
• [文献書誌] 西村秀和、野波健蔵、中田修: "アクティブ動的振器による多自由度構造物の極配置領域指定H^∞制御" 日本機械学会論文集C編. 61巻(掲載予定). (1995)
• [文献書誌] 須田義大: "鉄道車両用台車における操舵系のダイナミクスの制御の動向" 生産研究. 46. 9-15 (1994)
• [文献書誌] J.Grencik,Y.Suda: "Intlucence of Traction/Brake Torgue on Curving Dynamico of Trucks(1st Repunt)" Seisan Kenkyuu. 46. 63-66 (1994)
• [文献書誌] J.Grencik,Y.Suda: "Inflnence of Traction/Brake Torque on Curving Dgnamico of Trucks(2nd Repont)" Seisan Kenkyun. 46. 67-70 (1994)
• [文献書誌] J.Grencik,Y.Suda: "Computer Simulation of Curing Behavion of Rail Vehicles with Unsymmetric Suspension Trucks Comsidering Traction/Brake Tonque" Computational Meclinnics Pubictims. 1. 491-498 (1994)
• [文献書誌] Y.Suda.J.Andurson: "Inprovement of Dynamic Performance of Trucks with Tongitudinally Unsymmentric Structures by Semi-Active Control for Ronil Vehiells" JSNE Intrnationel Journal Ser.C. 37. 542-548 (1994)
• [文献書誌] 野波健蔵、田宏奇: "スライディングモード制御" コロナ社, 263頁 (1994)