| 研究概要 |
機械システムにおける自己同期現象を有効に利用できれば,効率的で環境の変化(パラメータの変化)に対しても柔軟に対応できるシステムを開発できる可能性が高い。研究代表者は,これまでに,振り子型振動子(メトロノーム)や回転型振動子(DCモータ)で構成される個々の系における自己同期現象の特性を明らかしてきた。本研究では,振り子型および回転型の運動形態を同一の自励振動子で作り出し,現象の特性を統一的に説明できるメカニズムの解明を目指している。
1.振動子の製作 まず,実験装置を作成した。振動子には永久磁石を使用し,2個のコイルとトランジスタで構成される駆動部から,振動子の運動に合わせた力が作用することで駆動される機構とした。この機構では,電圧および初期値によって同一の振動子で振り子運動と回転運動の両方を作り出すことができる。
2.基本的な特性の調査 作成した2個の振動子を共通の自由振動台(以下,台と呼ぶ)の上に載せ,発生する自己同期現象の基本的な特性を実験的に調べた。その結果,同期状態における振動数,位相関係等の特性は従来の振り子型および回転型振動子の自己同期現象と基本的には同じであることがわかった。さらに,回転状態の自己同期現象について,両振動子の回転数比が1:2や1:3となる同期現象も発生することを確認した。
3.従来の振動子による検討 従来の振動子を用いて,自己同期現象の詳細な特性を数値計算により示すとともに,自己同期現象と非線形ノーマルモードの関係について調べた。その結果,これらの系における自己同期現象の多くの特性が系の非線形ノーマルモードを用いて説明できる可能性が高いことを確認した。
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