負の剛性を利用したアクティブサスペンション

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19360107
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械力学・制御
• 研究機関: 埼玉大学
• 研究代表者: 水野 毅 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (20134645)
• 研究分担者: 高崎 正也 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (10333486)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• キーワード: アクティブサスペンション / 除振装置 / 負の剛性 / 変位相殺制御

研究概要

負の剛性を持つ支持機構を利用することによって,防振機能とセルフポジショニング機能とを両立できる水平形アクティブサスペンションを提案し,その開発を行った.具体的には,水平方向全方位を対象とする実験装置を製作し,その性能を評価した.さらに,その制御方式として,新たに変位相殺制御を提案し,負の剛性を利用する方式との比較を行った.これらの研究によって,提案する方式のサスペンションが建設機械用のシートサスペンションに適用可能であるとの知見が得られた.

研究成果

• [雑誌論文] Development of an Active Vibration Isolation System Using Linearized Zero-Power Control With Weight Support Springs (2010)
  • 著者名/発表者名: Hoque Md., E., Mizuno T., Kishita D., Takasaki M., Ishino Y.
  • 雑誌名: Journal of Vibration and Acoustics Vol.132,No.4(reviewed) ページ: 041006-1-041006-9
• [雑誌論文] A Six-Axis Hybrid Vibration Isolation System Using Active Zero-Power Control Supported by Passive Weight Support Mechanism (2010)
  • 著者名/発表者名: Hoque Md., E., Mizuno T., Ishino, Y., Takasaki M.
  • 雑誌名: Journal of Sound and Vibration Vol.329,Issue 17(reviewed) ページ: 3417-3430
• [雑誌論文] Realization of a Zero-compliance System by Using Displacement Cancellation Control (2010)
  • 著者名/発表者名: Mizuno T., Furushima T., Ishino Y., Takasaki M.
  • 雑誌名: Journal of Vibration and Control Vol.16,No.4(reviewed) ページ: 585-599
• [雑誌論文] 負の剛性を利用した除振装置 (2009)
  • 著者名/発表者名: 水野毅
  • 雑誌名: 機械の研究 第61巻,第1号 ページ: 202-209
• [学会発表] Horizontal Vibration Isolation with Displacement Cancellation and Negative Stiffness Control (2010)
  • 著者名/発表者名: Shahadat M., M., Z., Mizuno T., Ishino Y., Takasaki M.
  • 学会等名: Proc. 8th France-Japan and 6th Europe-Asia Congress on Mechatronics, pp.173-178
  • 発表場所: Keio University, Yokohama, Japan
  • 年月日: 2010-11-23
• [学会発表] A Parallel Mechanism Based Vibration Isolation System Using Negative Stiffness (2010)
  • 著者名/発表者名: Hoque Md., E., Mizuno T., Ishino Y., Takasaki M.
  • 学会等名: Proc. of 2010 International Conference on Measurement and Control Engineering, ICMCE, pp.672-676
  • 発表場所: Chengdu, China
  • 年月日: 2010-11-17
• [学会発表] Active Horizontal Suspension System Using Negative Stiffness Control (2010)
  • 著者名/発表者名: Shahadat M., M., Z., Mizuno T., Ishino Y., Takasaki M.
  • 学会等名: Proc. International Conference on Control, Automation and Systems 2010, ICCAS2010, pp.1946-1951
  • 発表場所: KINTEX, Goyang, Korea
  • 年月日: 2010-10-28
• [学会発表] A Modular-Type Three-Axis Vibration Isolation System Using Negative Stiffness (2010)
  • 著者名/発表者名: Hoque Md., E., Mizuno T., Ishino Y., Takasaki M.
  • 学会等名: Proc. ASME 2010 Dynamic Systems and Control Conference (DSCC2010), DSCC2010-4128
  • 発表場所: Cambridge, Massachusetts, USA
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] Development of A Three-axis Active Vibration Isolator Using Displacement Cancellation Technique (2010)
  • 著者名/発表者名: Shahadat M., M., Z., Mizuno T., Ishino Y., Takasaki M.
  • 学会等名: Proc. 10th International Conference on Motion and Vibration Control, CD-4B13
  • 発表場所: The University. of Tokyo, Tokyo, Japan
  • 年月日: 2010-08-20
• [学会発表] Application of Feedforward Control to a Vibration Isolation System Using Negative Stiffness Suspension (2010)
  • 著者名/発表者名: Hoque Md., E., Mizuno T., Takasaki M., Ishino Y.
  • 学会等名: Proc. 10th International Conference on Motion and Vibration Control, CD-4B11
  • 発表場所: The University of Tokyo, Tokyo, Japan
  • 年月日: 2010-08-19
• [学会発表] Development of a Multi-Degree-of-Freedom Vibration Isolation System Using Parallel Mechanism (2010)
  • 著者名/発表者名: Hoque Md., E., Mizuno T., Ishino Y., Takasaki M.
  • 学会等名: Proc. of the 17th International Congress on Sound and Vibration, CD-876.pdf
  • 発表場所: Cairo, Egypt
  • 年月日: 2010-07-21
• [学会発表] A 3-DOF Modular Vibration Isolation System Using Zero-Power Magnetic Suspension with Adjustable Negative Stiffness (2010)
  • 著者名/発表者名: Hoque Md., E., Mizuno T., Ishino Y., Takasaki M.
  • 学会等名: Proc. of the 11th IEEE International Workshop on Advanced Motion Control (AMC2010), NF-003107, pp.661-666
  • 発表場所: Nagaoka University of Technology, Nagaoka, Japan=
  • 年月日: 2010-03-23
• [学会発表] ゼロパワー式除振ユニットを組み込んだ ハイブリッド型除振装置の性能評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 長野裕太,水野毅,高崎正也,石野裕二
  • 学会等名: 第52回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 大阪大学(吹田市)(CD-ROM D6-2)
  • 年月日: 2009-11-12
• [学会発表] Development of a Module-Type Vibration Isolation System Using Zero-Power Control (2009)
  • 著者名/発表者名: Hoque Md., E., Mizuno T., Noda S., Ishino Y., Takasaki M.
  • 学会等名: Proc. of the First Japan-Korea Joint Symposium on Dynamics and Control, pp.157-160
  • 発表場所: Hokkaido University, Sapporo, Japan
  • 年月日: 2009-08-05
• [学会発表] An Application of Nonlinear Compensation to Six-Axis Vibration Isolation System Using Zero-Power Control (2009)
  • 著者名/発表者名: Hoque Md., E., Mizuno T., Ishino Y., Takasaki M.
  • 学会等名: Proc. of the 16th International Congress on Sound and Vibration, CD-Paper-671
  • 発表場所: Krakow, Poland
  • 年月日: 2009-07-07
• [学会発表] ゼロパワー式除振ユニットを組み込んだハイブリット型除振装置の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 長野裕太,水野毅,高崎正也,石野裕二,稲葉俊介
  • 学会等名: 第21回「電磁力関連のダイナミクスシンポジウム」講演論文集,pp.597-600
  • 発表場所: メルパルク長野(長野市)
  • 年月日: 2009-05-22
• [学会発表] 柔軟な強磁性体を利用したゼロパワー磁気サスペンションの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 石野裕二,高崎正也,水野毅
  • 学会等名: 第51回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 山形大学(山形市)(CD-ROM 1008,pp.630-633)
  • 年月日: 2008-11-22
• [学会発表] Vibration Isolation Unit Using Zero-Power Magnetic Suspension with a Weight Support Mechanism (2008)
  • 著者名/発表者名: Mizuno T., Kawachi Y., Ishino Y., Takasaki M.
  • 学会等名: Proc. 9th International Conference on Motion and Vibration Control, AV4-1298
  • 発表場所: Munich, Germany
  • 年月日: 2008-09-17
• [学会発表] 荷重支持機構を備えたゼロパワー磁気浮上式除振ユニットの開発,第20 回「電磁力関連のダイナミクスシンポジウム」講演論文集,pp.409-412 (2008)
  • 著者名/発表者名: 稲葉俊介,水野毅,高崎正也,石野裕二
  • 学会等名: 別府国際コンベンシ
  • 発表場所: ョンセンター(別府市)
  • 年月日: 2008-05-22
• [学会発表] ゼロパワー磁気浮上式除振ユニットを利用した多自由度除振装置の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 野田祥,石野裕二,高崎正也,水野毅
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部第15期総会講演会講演論文集,pp.153-154
  • 発表場所: 茨城大学(水戸市)
  • 年月日: 2008-03-07
• [学会発表] Application of Displacement Cancellation Control to Vibration Isolation System (2007)
  • 著者名/発表者名: Mizuno T., Furushima T., Ishino Y., Takasaki M.
  • 学会等名: Proc. International Conference on Control, Automation and Systems 2007 TA14-4, pp.335-338
  • 発表場所: COEX, Seoul, Korea
  • 年月日: 2007-10-19
• [学会発表] General Forms of Controller Realizing Negative Stiffness (2007)
  • 著者名/発表者名: Mizuno T., Furushima T., Ishino Y., Takasaki M.
  • 学会等名: Proc. SICE Annual Conference 2007 in Takamatsu, 3C11-5
  • 発表場所: Kagawa University, Takamatsu, Japan
  • 年月日: 2007-09-20
• [学会発表] Horizontal Motion Control in a Six-Axis Hybrid Vibration Isolation System using Zero-Power Control (2007)
  • 著者名/発表者名: Hoque Md. E., Mizuno T., Takasaki M., Ishino Y.
  • 学会等名: Proc. Asia-Pacific Vibration Conference 2007, G16-1-4
  • 発表場所: Hokkaido University, Sapporo, Japan
  • 年月日: 2007-08-08
• [学会発表] Vibration Isolation Unit Combining a Air Spring wiht a Voice Coil Motor for Negative Stiffness (2007)
  • 著者名/発表者名: Mizuno T., Unnno Y., Takasaki M., Ishino Y.
  • 学会等名: Proc. European Control Conference 2007, WeC02.2, pp.3153-3158
  • 発表場所: Kos, Greece
  • 年月日: 2007-07-04
• [図書] Vibration Control(Mickael Lallart (ed.))(Vibration Isolation System Using Negative Stiffness) (2010)
  • 著者名/発表者名: Mizuno T.
  • 総ページ数: 79-104
  • 出版者: Sciyo
• [図書] Magnetic Bearings, Theory and Applications(Bostjan Polajzer (ed))(Magnetic Levitation Technique for Active Vibration Control) (2010)
  • 著者名/発表者名: Hoque Md., E., Mizuno T.
  • 総ページ数: 41-60
  • 出版者: Sciyo
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://control.mech.saitama-u.ac.jp/home-j.html