| 研究概要 |
本研究では, 柔軟構造物などの振動制御において, 特に, 進行波による解析に基づく波動制御法に着目し, その解析・設計手法を発展させることを目的としている. 特に, 一様な繰り返し構造でないシステムなど, 純粋な進行波による解析が困難なシステムを想定し, そのようなシステムに対する波動制御コントローラの設計手法の確立を目指している. これまでの研究により, 一様もしくは一定比で変化する受動素子からなる梯子型回路においては, 波動制御コントローラを適用した場合の閉ループ系の伝達関数が波動制御コントローラの伝達関数と(一定比倍の差を除いて)一致することが知られている. 本研究では, 一様もしくは一定比の場合にみられる波動制御コントローラのこの性質に着目し, 閉ループ系とコントローラの伝達関数の差のH∞ノルムを指標(インピーダンスマッチング指標と呼ぶ)とする解析・設計法の検討を行っている. 本年度は, 昨年度に引き続き, インピーダンスマッチング指標の有効性の検証として, 一様なマス・ばね・ダンパ系に動吸振器を適用した場合について, 同指標を用いて動吸振器のパラメータを最適設計した場合の制振効果をシミュレーションにより検証した. また, より一般構造の繰り返しシステムに対する設計手法の確立を目指し, 上記指標に基づく最適化問題の求解アルゴリズムとして, 周波数領域におけるH∞最適制御設計法の適用の可能性を, 単純な二層のマス・ばね・ダンパ系を用いて検討した. また, 昨年度作製した実験装置において, 必要な入出力関連のプログラムの構築と動作確認を行った. さらに, 上記設計手法の他分野への展開として, ロボットが外界と接触作業を行う場合の衝撃力を波動制御法の概念を用いて吸収する方法を検討しており, そのための要素技術として, ロボットが物体を捕獲〜運搬〜設置する場合など, 環境との接触状況が動的に変化する一連の作業を統一的に取り扱うためのモデル化とコントローラ設計法の検討を行った.
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