2013 Fiscal Year Research-status Report
圧電素子を利用した多重動吸振器による大型宇宙構造物のロバスト振動制御に関する研究
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25820412
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
南部 陽介 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50582392)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 航空宇宙工学 / 振動制御 / 圧電素子 / 動吸振器 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は，圧電素子を利用した電気的多重動吸振器のロバスト最適化手法の確立し，トラス構造物の高効率かつ高ロバストな振動制御を実現することである．近年，人工衛星のミッション内容の高度化・細分化に伴い，構造システムでは高精度かつ高機能なものが求められている．従来の動吸振器は，ロバスト性に問題があったが，本研究が提案するロバスト最適化と多重動吸振器は，それを克服するものである．ロバスト最適化された電気的多重動吸振器は，高精度宇宙構造システム実現に不可欠な技術である．
本年度は，実数値遺伝的アルゴリズム（GA）を用いた電気的多重動吸振器のロバスト最適化手法の構築と実験装置の整備を行った．
ロバスト最適化手法の構築においては，4組の圧電素子を貼り付けた両端固定梁について，実験的に伝達関数を導出し，その伝達関数を元に，実数値GAを用いて，主系の固有振動数の変動に対してロバストな最適解を求めた．多重化とロバスト最適化の効果により，従来の動吸振器と比較して，許容誤差範囲を数倍に広げることが可能となった．
実験装置の整備とおいては，5ベイのトラス構造を作成した．当初計画では，10ベイを予定していたが，コストと実験環境の制約から5ベイとなった．このトラス構造について，有限要素法による運動方程式を導出すると共に，ハンマリング試験を行い，動特性を同定した．
今後は，トラス構造に対する電気的多重動吸振器のロバスト最適化設計を行うと共に，電気的動吸振器を構成する回路の改善など経て，制振実験の実施を目指す．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
予定通り，最適化手法の構築を行い，実験装置の整備を行った．
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| Strategy for Future Research Activity |
トラス構造に対する電気的多重動吸振器のロバスト最適化設計を行うと共に，電気的動吸振器を構成する回路の改善など経て，制振実験の実施を目指す．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
実験装置であるトラス構造のユニット数を減らしたために差額が生じた．
次年度に実施する実験に必要な物品を購入する．
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