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2016 年度 実績報告書

索構造機械装置の波動制御

研究課題

研究課題/領域番号 26420181
研究機関東洋大学

研究代表者

西郷 宗玄  東洋大学, 工業技術研究所, 客員研究員 (80357053)

研究分担者 岩本 宏之  成蹊大学, 理工学部, 准教授 (90404938)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード振動制御
研究実績の概要

本年度は,クレーン索荷系と制御器内に構築する力学モデル振子系から成る多重懸垂単振子系が,クレーンの巻上げ巻下げに伴って非均質懸垂多重単振子系となることに対して,その非均質性と波動伝搬特性およびフィードバック制御の制振性に与える影響を解析し,巻上げ巻下し動作とトラバース動作の最適な制御系設計法を検討した.解析結果を実験により検証した.クレーン索長によってフィードバック係数の制振効果が大きく変わるが,クレーン索荷系に適用する場合は最大索長を基本に制御器の力学モデルを構築することが有利である.

H26年度は,懸垂索横変位波動制御法の開発と振子振れ角波動制御法の開発および実験的検証を行った.懸垂索横変位波動制御では,差分制御則の導出,差分モデル及び分布定数系モデルによる制御シミュレーションにより,制御則の有効性の検証を行った.振子振れ角波動制御では,多重単振子系について振子番号を重みとする振れ角を導入する波動伝搬解析解を求め,時間軸インパルス応答関数と制御対象懸垂系最上端振子振れ角との畳み込み積分による支持点横運動加速度制御則を導出した.支持点位置を制御するために支点の位置と速度のフィードバック制御を加えた振れ角波動伝搬加速度制御法を開発し,制御則を実験検証した.

H27年度は,振子振れ角波動制御法に関してクレーン索荷系の制振制御特性を検討した.均質2自由度懸垂単振子系を制御器内に力学モデルとして構成し,その波動制御オンライン演算によって,クレーン索荷系に波動伝搬性を支持点加速度として印可する.クレーン索長と力学モデル振子長の比によっての波動伝搬特性が変わるが,多重単振子系で存在する波動伝搬限界について,支持点フィードバック係数を適切に選択することにより索荷系+力学モデル系での波動伝搬特性を根源的に変えることができることが分かった.

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Control of a crane rope-and-mass system by wave absorption with support feedback control2017

    • 著者名/発表者名
      Xiaolan ZHENG, Muneharu SAIGO, Hiroyuki IWAMOTO
    • 雑誌名

      Mechanical Engineering Journal

      巻: 4 ページ: -

    • DOI

      10.1299/mej.16-00397

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] クレーンの波動制御とフィードバック制御の統合振れ止め制御特性2016

    • 著者名/発表者名
      鄭小欄,西郷宗玄,岩本宏之
    • 学会等名
      日本機械学会Dynamics & Design Conference 2016
    • 発表場所
      山口大学常盤キャンパス
    • 年月日
      2016-08-23 – 2016-08-23

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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