| 研究概要 |
(1) 静電浮上用ヒステリシスアンプの設計・試作を行った.試作したアンプは,電圧出力形のパルス幅変調(PWM)アンプにおいて,電圧誤差検出回路にヒステリシス特性を持たせることによって,負荷容量によってスイッチング周波数が変化するという特性を持つものである.試作したヒステリシスアンプでは,スイッチング素子としてMOSFETを使用し,ハーフブリッジ回路を構成した.また,MOSFETのドライバ回路しては,専用のICを用いた.
(2) 静電浮上実験装置の試作を行った.試作した装置は,浮上対象物の1自由度を能動的に制御するものである.浮上対象物に直接給電することを避けるため,電極-浮上対象物-電極という構造とし,一対の電極間に高電圧を印加することによって浮上力を得ている.
(3) スイッチング信号に基づいた変位の検出実験を行った.試作したヒステリシスアンプを用いて浮上用電極間に一定の印加電圧を与えた状態で,浮上対象物と浮上用電極との間のギャップを変化させてスイッチング周波数を測定し,スイッチング信号に基づいた位置推定の精度(静特性)を評価した.その結果,スイッチング周波数はギャップにほぼ比例して変化することが確認された.また,アンプヘの供給電圧をたかくすると,スイッチング周波数も高くなることがわかった.ただし,スイッチング直後に発生するチャタリングによる誤スイッチングを避けるため,ヒステリシス幅をかなり大きくしたため,スイッチング周波数は1〜5kHzとなった.
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