誘電率検波による圧電アクチュエータのセルフセンシングに関する研究

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19760164
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 知能機械学・機械システム
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 森田 剛 東京大学, 新領域創成科学研究科, 准教授 (60344735)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: メカトロニクス

研究概要

圧電材料は電界により形状が変化するため、精密位置決めアクチュエータ等に広く用いられている。しかし、圧電変位と駆動電圧の関係には非線形性、ヒステリシス、クリープなどの問題が生じ、レーザー干渉計などのセンサによって、その変位量を計測しなければ精密位置決めできなかった。本研究では、圧電素子の誘電率をリアルタイムで検出し、その検出量から圧電アクチュエータの変位を制御する手法を提案し、その実証に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Self-sensing piezoelectric actuator using permittivity detection (2008)
  • 著者名/発表者名: Akito Kawamata, Yoichi Kadota, Hiroshi Hosaka, Takeshi Morita
  • 雑誌名: J. of Ferroelectrics vol.368 ページ: 194-201
• [学会発表] Improvement of self-sensing piezoelectric actuator control using permittivity change detection (2009)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Ishikiriyama, Takeshi Morita
  • 学会等名: 2009 JSME-IIP/ASME-ISPS Joint Conference on Micromechatronics for Information and Precision Equipment (MIPE2009)(発表予定)
  • 発表場所: 筑波
  • 年月日: 2009-06-19
• [学会発表] 誘電率検波による圧電アクチュエータのセルフセンシング位置制御の精度向上に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 石切山祐亮, 森田剛
  • 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(pp.427-430)
  • 発表場所: 長野
  • 年月日: 2009-05-21
• [学会発表] 圧電アクチュエータの誘電率検波セルフセンシング制御の精度向上に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 石切山祐亮, 森田剛, 保坂寛
  • 学会等名: 2008年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集(pp.929-930)
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20080900
• [学会発表] Self-sensing ferroelectric Actuator Using Permittivity Detection (2007)
  • 著者名/発表者名: Akito Kawamata, Yoichi Kadota, Hiroshi Hosaka, Takeshi Morita
  • 学会等名: 11th European Meeting on Ferroelectricity (EMF-2007)
  • 発表場所: スロバニア
  • 年月日: 20070903-07
• [学会発表] 誘電率検出による圧電アクチュエータのセルフセンシング位置制御 (2007)
  • 著者名/発表者名: 川俣昭人, 門田洋一, 保坂寛, 森田剛
  • 学会等名: 2007年度精密工学会秋季大会学術講演会
  • 発表場所: 北海道
  • 年月日: 20070900
• [学会発表] 誘電率検出によるセルフセンシング圧電アクチュエータに関する研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 川俣昭人, 保坂寛, 森田剛
  • 学会等名: 第19回電磁力関連のダイナミクスシンポジウム, B212
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20070500
• [備考] 川俣昭人, 森田剛, "誘電率検出によるセルフセンシング圧電アクチュエータ" 超音波テクノ vol.20-1, pp.8-11(2008)