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制御アクチュエーター及び振動制御方法 コモンズ

国内特許コード P110005689
整理番号 H20-3
掲載日 2011年8月26日
出願番号 特願2008-220737
公開番号 特開2010-054397
登録番号 特許第5317587号
出願日 平成20年8月29日(2008.8.29)
公開日 平成22年3月11日(2010.3.11)
登録日 平成25年7月19日(2013.7.19)
発明者
  • 栗田 裕
出願人
  • 公立大学法人 滋賀県立大学
発明の名称 制御アクチュエーター及び振動制御方法 コモンズ
発明の概要 【課題】本発明の目的は、多自由度振動系における多点加振を容易に行えるようにして、最適な振動試験を行うことができ、又は多点加振を利用した機器を容易に構成できる制御アクチュエーター及び振動制御方法を提供することにある。
【解決手段】複数の振動対象の各々において分散制御しながら加振し、所定の固有振動数で自励発振させる制御アクチュエーター10を、位相が90°遅れる正帰還制御要素12及び位相が90°遅れる負帰還制御要素14を並列結合した発振要素16を含み、所定の周期信号を与えて自励発振させる加振指令手段18と、制御出力の最大値を一定値以下に規制する飽和要素20と、見かけの減衰を付加する制振要素22とを含んで構成した。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


従来から、アクチェエーターにより振動対象を加振して振動の影響を検証する振動試験が行われている。または、振動機構を利用した機器が使用されている。この加振において、固有振動数で加振すると共振によって小さな加振力で大きな振動が得られるため、固有振動数で加振することが好ましい。さらに、その加振の方法として、周期的な外力を加える強制駆動法及び運動と同じ方向に働く制御力を加える自励駆動法がある。強制駆動法の場合、加振周波数が一定であるため、固有振動数又は減衰係数が変化すると振幅が大きく変化し、最適条件での振動試験を行うのが困難であった。このため、自励駆動法の方が好ましい。この自励駆動法に関して、種々の発明が行われている。(例えば、特許文献1~特許文献4参照)。



ここで、多自由度振動系における多点加振を行う場合には、複数の振動モードで加振できるようにする必要がある。例えば、4自由度振動系の場合には、図10に示す4つのモードで加振できるようにする必要がある。1次モードは、4つの振動系において同位相で振動させる場合である。2次モードは、右の2つの振動系において同位相で振動させ、左の2つの振動系において逆位相で振動させる場合である。3次モードは、中間の2つの振動系において同位相で振動させ、左右両端の2つの振動系において逆位相で振動させる場合である。4次モードは、左から2番目及び4番目の2つの振動系において同位相で振動させ、左から1番目及び3番目の2つの振動系において逆位相で振動させる場合である。 このため、各加振点に配置した各アクチュエーターに振幅又は位相を各モード毎に変える必要があり、多自由度振動系における多点加振を行うのは困難であった。
【特許文献1】
特許第3531278号公報
【特許文献2】
特許第3752701号公報
【特許文献3】
特許第3890672号公報
【特許文献4】
特許第3890673号公報

産業上の利用分野


本発明は、複数の振動対象の各々において分散制御しながら加振する制御アクチュエーター及び振動制御方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
複数の振動対象の各々に対して分散制御しながら加振し、所定の固有振動数で自励発振させる制御アクチュエーターであり、
振動波の位相が90°遅れる正帰還制御要素及び振動波の位相が90°遅れる負帰還制御要素を並列結合した発振要素を含む制御アクチュエーター。

【請求項2】
前記発振要素の伝達関数が、増幅率K、時定数T、及び演算子sを用いて、
K[1/Ts-Ts]として表わされる請求項1に記載する制御アクチュエーター。

【請求項3】
所定の周期信号を与えて自励発振させる加振指令手段を含む請求項1又は請求項2に記載する制御アクチュエーター。

【請求項4】
制御出力の最大値を一定値以下に規制する飽和要素を含む請求項1~請求項3のいずれかに記載する制御アクチュエーター。

【請求項5】
減衰を付加する制振要素を含む請求項1~請求項4のいずれかに記載する制御アクチュエーター。

【請求項6】
複数の振動対象の各々において請求項1~請求項5のいずれかに記載する制御アクチュエーターを用いることにより、分散制御しながら加振する振動制御方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2008220737thum.jpg
出願権利状態 登録


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