| 研究概要 |
本研究では,申請者が提案している「減衰の係数励振を利用した機械・構造物の振動制御方法」をランダムな入力が作用した場合に対応できるように拡張するため,身体のサイクリックな運動である歩行運動に関連しているとされるCentral Pattern Generator (CPG)を減衰係数の励振方法に取り入れることを提案し,それについての基礎的な検証を数値解析と実験を通して行うことを目的としているが,これまでの研究で次の成果を得た.
先行研究では理想的な可変ダンパを設置した構造物を対象に,二つの振動数による励振と減衰係数励振の作用によって応答の振幅低減を行う方法について検討を行い,提案する手法の有効性を確認してきた.しかし,実際の可変ダンパとして利用される装置にはその特性に非線形性が含まれるなどの理由によって,理想的なダンパ用に導出された制御則をそのまま直接利用することができない.そこで可変ダンパとして磁気粘性流体を利用したMRダンパを対象に制御則を再度導出し,実験によってその有効性を検証した.
また,CPGの導入をアクティブ・セミアクティブの制振装置に応用した例は申請者の知る限りでは報告されていないため,基礎的なCPGの適用方法及びその効果について把握することから始める必要があった.そこで,CPGの有する基本特性を把握するため,1自由度構造物に設置したアクティブ動吸振器を対象に,CPGとPD制御を組み合わせた制御器を導出し,数値計算によってその有効性を検証した.数値計算の結果,この制御器に利用したCPGは構造物の速度と,動吸振器の相対変位間に必要となる逆位相の関係を維持することが分かり,制御器として適切な位相関係を出力できた.さらに,正弦波入力に対して動吸振器補助質量の変位限界内で動作可能となる目標値を導出し,一定の制振効果が得られることが分かった.
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