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22 Carrier Gas Distiled Water Heater Mixed Gas Carrier gas with H 2 O Mixed Gas Inlet Sample Purge Ar gas Quartz Rod Quartz Tube Furnace Thermo Couple Clucible (Molten Salt) Gas Outlet

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50 アクティブ制御を用いた長尺アームの制振制御 一般試験研究 平成 はじめに 各種作業機械や農業機械などでは 作業アームを 長くすることで作業が効率化する場合が多い しか し それとともに振動も発生し易くなるため アー ムの長尺化に限界があることが課題となっている そこで本研究では 軽量かつ長尺な作業アームを実 現するため アクティブ制御を用いた制振制御技術 の開発に取り組み 実験を行ったので報告する 図 図 実験装置 システム構成 実験装置および制御方法 本年度は長さ の一様長方形断面 を有する長尺アームについて制振制御実験を 行った 図 に実験装置 図 にシステム構成を示 す 柔軟構造物は衝撃力を受けると その構造物に 固有の共振周波数に対応した形状 モード形状 で 年度 振動モ ド形状および共振 固有 振動数 中西洋介 研究参事付 鈴木耕裕 振動する 振動をアクティブ制御する方法としては 時々刻々変化するモード形状をセンサで計測し モード形状が小さくなるようにモータ等のアクチュ エータで制御するのが一般的である 本実験で使用 した長尺アームは 図 に示す 次までの振動形状 が支配的であるため 個のひずみゲージを用いて 各々の振動モード形状を計測した さらに 回転軸 回りの剛体回転角はロータリーエンコーダで計測 し 個の振動モード形状および剛体回転角が同時 に小さくなるように トルク制御型 サーボモー タを駆動した なお プラットフォームはリアルタ イム を用い 制御周期は とした 制 御 則 個のひずみゲージおよびロータリーエンコーダ から得られる観測情報をもとに 最適レギュレータ を用いてモータへのトルク指令値を生成した なお 上記センサ群はノイズ成分を含むため 状態観測器 オブザーバ でノイズ成分を除去した 結果およびまとめ 図 に アームに一定の衝撃力を加えた場合の先 端部の変位を示す 図中 は回転軸を完全固定し 制振制御を行わずに衝撃力を加えた場合である アームが激しく振動していることが分かる 一方 は最適レギュレータによる制振制御を行った場 合である 制振効果により 直ちに振動成分が除去 され 次モードが 秒後に先端変位 がほぼ となっていることが確認できる 本年度は比較的制御が簡便な一様断面アームの制 振制御を行った 次年度は 実際に使用されている ワーク搬送用クレーン 農薬散布用ブームスプレー ヤー用散布アーム等を想定し 断面形状が変化する 長尺作業アームの制振制御実験を行う予定である 図 図 情報システム部 連絡先 制振制御試験結果

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